JP2023532651A - 複数の機能分割、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の無線周波数帯をサポートする統一された遠隔ユニットを有するオープン無線アクセスネットワーク - Google Patents
複数の機能分割、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の無線周波数帯をサポートする統一された遠隔ユニットを有するオープン無線アクセスネットワーク Download PDFInfo
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Abstract
1つの実施形態は、現場で複数のセルのための無線カバレッジを提供するためにオープン無線アクセスネットワークを対象とし、それは、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドと、現場で配備された複数の統一された遠隔ユニットと、を備える。統一された遠隔ユニットの各々は、複数の機能分割、複数の無線インターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の周波数帯をサポートすることができる。各セルにサービスするために使用される統一された遠隔ユニット及び機能分割は、変更され得る(例えば、ネットワーク帯域幅、ネットワーク遅延、処理負荷、又は処理性能などの、オープン無線アクセスネットワークの1つ以上の監視された性能属性の機能である自動又は手動適合プロセスの一部として即座に)。統一された遠隔ユニットは、異なる無線モジュールが結合され得るバックプレーンを含むモジュール様式で実装され得る。【選択図】図4
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年6月30日出願の「OPEN RADIO ACCESS NETWORK WITH UNIFIED REMOTE UNITS SUPPORTING MULTIPLE FUNCTIONAL SPLITS,MULTIPLE WIRELESS INTERFACE PROTOCOLS,MULTIPLE GENERATIONS OF RADIO ACCESS TECHNOLOGY,AND MULTIPLE RADIO FREQUENCY BANDS」と題されたインド仮特許出願第2020/41027733号(代理人整理番号第4445 IN PR/100.1897INPR)、及び2020年8月12日出願の「OPEN RADIO ACCESS NETWORK WITH UNIFIED REMOTE UNITS SUPPORTING MULTIPLE FUNCTIONAL SPLITS,MULTIPLE WIRELESS INTERFACE PROTOCOLS,MULTIPLE GENERATIONS OF RADIO ACCESS TECHNOLOGY,AND MULTIPLE RADIO FREQUENCY BANDS」と題された米国仮特許出願第63/064,557号(代理人整理番号第4445 US P1/100.1897USPR)の利益を主張し、その両方の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年6月30日出願の「OPEN RADIO ACCESS NETWORK WITH UNIFIED REMOTE UNITS SUPPORTING MULTIPLE FUNCTIONAL SPLITS,MULTIPLE WIRELESS INTERFACE PROTOCOLS,MULTIPLE GENERATIONS OF RADIO ACCESS TECHNOLOGY,AND MULTIPLE RADIO FREQUENCY BANDS」と題されたインド仮特許出願第2020/41027733号(代理人整理番号第4445 IN PR/100.1897INPR)、及び2020年8月12日出願の「OPEN RADIO ACCESS NETWORK WITH UNIFIED REMOTE UNITS SUPPORTING MULTIPLE FUNCTIONAL SPLITS,MULTIPLE WIRELESS INTERFACE PROTOCOLS,MULTIPLE GENERATIONS OF RADIO ACCESS TECHNOLOGY,AND MULTIPLE RADIO FREQUENCY BANDS」と題された米国仮特許出願第63/064,557号(代理人整理番号第4445 US P1/100.1897USPR)の利益を主張し、その両方の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
第5世代(5G)無線アクセスネットワーク(RAN)アーキテクチャは、幅広い配備の選択肢を可能にし、幅広い5Gワイヤレスサービスをサポートする。5G RANアーキテクチャは、RAN機能が集中型実体と分散型実体との間でどのように分割されるかに関して、複数の選択肢をサポートする。これは、RANで使用される「機能分割」とも呼ばれている。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP(登録商標))は、フロントホールネットワークに対して8つの一般的な機能分割選択肢を定義している。これらの3GPP定義の文脈では、機能分割は、ベースバンドユニット(BBU)(又は他の集中型実体)と遠隔無線ヘッド(RRH)(又は他の分散型実体)との間で発生し、データは、BBUとRRHとの間でフロントホールネットワークを介して通信される。データの性質及び形式は、機能分割が発生する場所に依存する。別途明示的に示されない限り、オープンシステム相互接続(OSI)モデルの「レイヤ」への言及は、関連付けられたワイヤレスインターフェースを使用して、ユーザ機器(UE)とワイヤレスで通信するために使用されるレイヤに対するものである。
8つの一般的な機能分割選択肢が図1に示される。図1では、関連付けられた機能分割選択肢の左側に示される機能がBBUによって実装され、関連付けられた機能分割選択肢の右側に示される機能がRRHによって実装される。図1に示されるように、図1に示される第1の機能分割選択肢(「選択肢1」)は、レイヤ3 102とレイヤ2 104との間に実装される。つまり、選択肢1では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3機能のうちの全てを実装する(データパケット(インターネットプロトコル(IP)及びユーザデータグラムプロトコル(UDP)パケットなど)を発信及び受信する、制御プレーン無線リソース制御(RRC)機能106及びユーザプレーンデータ機能108を含む)。選択肢1では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ2 104の機能のうちの全て(パケットデータ収束プロトコル(PDCP)機能110、高及び低無線リンク制御(RLC)機能112及び114、並びに高及び低メディアアクセス制御(MAC)機能116及び118を含む)、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120のための機能のうちの全て(高及び低物理レイヤ(PHY)機能122及び124)とともに、無線周波数(RF)機能126を実装する。
図1に示されるように、図1に示される第2の機能分割選択肢(「選択肢2」)は、PDCP機能110と高RLC機能112との間に実装される。つまり、選択肢2では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102の機能のうちの全て、及びレイヤ2 104のPDCP機能110を実装する。選択肢2では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ2 104の他の機能(高及び低RLC関数112及び114、並びに高及び低MAC機能116及び118を含む)を実装するとともに、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120の機能のうちの全て及びRF機能126を実装する。図1に示されるように、図1に示される第3の機能分割選択肢(「選択肢3」)は、レイヤ2 104の高RLC機能112と低RLC機能114との間に実装される。つまり、選択肢3では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102の機能のうちの全て、並びにレイヤ2 104のPDCP機能110及び高RLC機能112を実装する。選択肢3では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ2 104の他の機能(低RLC関数114、並びに高及び低MAC機能116及び118を含む)を実装するとともに、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120の機能のうちの全て及びRF機能126を実装する。
図1に示されるように、図1に示される第4の機能分割選択肢(「選択肢4」)は、レイヤ2 104の低RLC機能114と高MAC機能116との間に実装される。つまり、選択肢4では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102の機能のうちの全てとともに、レイヤ2 104のPDCP機能110並びに高及び低RLC機能112及び114を実装する。選択肢4では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ2 104の他の機能(高及び低MAC機能116及び118を含む)を実装するとともに、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120の機能のうちの全て及びRF機能126を実装する。図1に示されるように、図1に示される第5の機能分割選択肢(「選択肢5」)は、レイヤ2 104の高及び低MAC機能116及び118の間に実装される。つまり、選択肢5では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102の機能のうちの全てとともに、レイヤ2 102のPDCP機能110、高及び低RLC機能112及び114、並びに高MAC機能116を実装する。選択肢5では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ2 104の他の機能(低MAC機能118を含む)を実装するとともに、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120の機能のうちの全て及びRF機能126を実装する。
図1に示されるように、図1に示される第6の機能分割選択肢(「選択肢6」)は、レイヤ2 106とレイヤ1 120との間に実装される。つまり、選択肢6では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102及びレイヤ2 104の機能のうちの全てを実装する。選択肢6では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120の機能のうちの全て及びRF機能126を実装する。図1に示されるように、図1に示される第7の機能分割選択肢(「選択肢7」)は、レイヤ1 120の高PHY機能122と低PHY機能124との間に実装される。つまり、選択肢7では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102及びレイヤ2 104の機能のうちの全て、並びにレイヤ1 120の高PHY機能122を実装する。選択肢7では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ1 120の他の機能(低PHY機能124を含む)を実装するとともに、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、RF機能126を実装する。選択肢7の機能分割の様々な変形例が存在する(「選択肢7.1」、「選択肢7.2」、及び「選択肢7.3」と呼ばれる)。
図1に示されるように、図1に示される第8の機能分割選択肢(「選択肢8」)は、レイヤ1 120とRF機能126との間に実装される。つまり、選択肢8では、BBUは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、レイヤ3 102、レイヤ2 104、及びレイヤ1 120の機能のうちの全てを実装する。選択肢8では、RRHは、ダウンリンク及びアップリンクの両方に対して、RF機能126を実装する。
様々な機能分割と関連付けられた異なるトレードオフが存在する。例えば、フロントホールネットワークがスイッチドイーサネットネットワークを使用して実装され、選択肢2の機能分割が使用される場合、いくつかのレイヤ2のイーサネット機能は、RRHに実装され得、ユーザプレーンデータパケットの集約及び統計多重化は、ダウンリンク及びアップリンクデータがフロントホールネットワークを介して通信される前に、行われ得る。これは、フロントホールネットワーク上で通信されるデータ量を大幅に低減し得る。対照的に、選択肢7の機能分割が使用される場合、より多くのデータがフロントホールネットワーク上で通信されることになるが、高PHY機能122(BBUで実装される)は、プールされ、例えば、より効率的な処理リソースの使用を促進するために多くのセルにわたって処理リソースを共有することをサポートし得る、集中型処理リソースを使用して実装され得る。
図2は、異なるRANアーキテクチャを示すブロック図である。これらのRANアーキテクチャは、複数の無線アクセス技術(RAT)にわたって、4G及び5Gの両方に対して使用され得、バンド非依存である(つまり、サブ6ギガヘルツ(GHz)~ミリメートル(mmWave)の周波数帯の範囲の複数の異なる周波数帯で使用され得る)。
図2は、4G及び5G RANを実装するために使用され得る、分散無線アクセスネットワーク(DRAN)アーキテクチャの3つの変形例を示す。上位DRANアーキテクチャ202では、所与のセルのためのBBU及びRRHの両方が、タワーに配備され、コアネットワーク(集中型ユニットに配備され得るゲートウェイ、コントローラ、又はアクセスノード)へのバックホール接続を伴う。中位及び下位DRANアーキテクチャ204及び206では、BBUは、タワーの近くの分配ユニットに配備され、タワーにおけるBBUとRRHとの間のフロントホール接続、及びBBUとコアネットワークとの間のバックホール接続を伴う。図2に示される中位DRANアーキテクチャ204では、選択肢2の機能分割は、BBUとRRHとの間で使用される。図2に示される下位DRANアーキテクチャ206では、選択肢7の機能分割は、BBUとRRHとの間で使用される。
図2は、4G及び5G RANを実装するために使用され得る集中型無線アクセスネットワーク(CRAN)アーキテクチャの2つの変形例を示す。上位CRANアーキテクチャ208では、BBUの機能は、部分的に集中型であり、いくつかのBBU機能が中央ユニットに配備され、他のBBU機能が分散ユニットに配備され、フロントホール接続が中央ユニットと分散ユニットとを結合している。このアーキテクチャ208では、選択肢2の機能分割は、中央ユニットと分散ユニットとの間で使用され、レイヤ3機能が中央ユニットに配備され(コアネットワーク用のゲートウェイ、コントローラ、又はアクセスノードとともに)、レイヤ2機能のうちの全てが分散ユニットに配備されている(レイヤ1の高PHY機能とともに)。RRH機能は、タワー現場で配備され、フロントホール接続が分散ユニットとタワー現場とを結合している。このアーキテクチャ208では、選択肢7の機能分割は、分散ユニットとタワー現場との間で使用され、レイヤ1の低PHY機能及びRF機能がタワー現場に配備されている。
下位CRANアーキテクチャ210では、BBUの機能は、完全に集中型であり、BBU機能のうちの全てが中央ユニットに配備され、RRH機能がタワー現場に配備され、フロントホール接続が中央ユニットとタワー現場とを結合している。このアーキテクチャ210では、選択肢7の機能分割は、中央ユニットとタワー現場との間で使用され、レイヤ3及びレイヤ2の機能のうちの全てが中央ユニットに配備され(レイヤ1の高PHY機能、及びコアネットワークのためのアクセスノードとともに)、レイヤ1の低PHY機能及びRF機能がタワー現場に配備されている。
BBUとRRHとの間で転送されるデータ量(したがって、必要とされるフロントホール帯域幅)は、使用される特定の機能分割選択肢に依存する。図3は、100メガヘルツ(MHz)システム帯域幅及び64個の送信ストリーム及び64個の受信ストリームを使用する、大規模なマルチ入力マルチ出力(MIMO)構成のための様々な機能分割選択肢に対する様々なフロントホール能力要件を例示する。
図3に示されるように、選択肢6が機能分割に使用される場合、3ギガビット/秒(Gbps)のフロントホール帯域幅が必要とされる。選択肢7の機能分割の変形例のうちの1つが使用される場合、必要とされるフロントホール帯域幅は、約10Gbps~140Gbpsで変動する。(それらの機能分割がRRHで大規模なMIMOビームフォーミングを配備する際に、選択肢7.2及び7.3の機能分割がより現実的に考えられることに留意されたい。)選択肢8の機能分割が使用される場合(PHY機能のうちの全てがBBUで配備される)、必要とされるフロントホール帯域幅は、236Gbpsである。
組織(xRANフォーラム及びO-RANアライアンスなど)は、選択肢7.2の機能分割に基づいて、新しいフロントホール仕様に取り組んでいる。選択肢7.2の機能分割の1つの重要な態様は、フロントホールを介して通信されるIQサンプルが、時間領域IQサンプルとは対照的に周波数領域IQサンプルである(従来の選択肢8の機能分割の場合と同様)点である。加えて、これらのフロントホール仕様は、フロントホール接続のためのスイッチドイーサネットネットワークの使用をサポートすることが予期されている。
いくつかのRANはまた、1つ以上の基地局によって提供されるワイヤレス無線周波数(RF)カバレッジを改善するための分散アンテナシステム(DAS)を含む。歴史的に、DASは、アナログRF信号を使用して基地局とインターフェースしている。上記に説明された新しいRANアーキテクチャは、アナログRF信号を使用して、RRH又はRUをDASにインターフェースすることによって、そのようなDASとともに使用され得る。いくつかの既存のDASは、従来の選択肢8のデジタルインターフェース(共通パブリック無線インターフェース(「CPRI」)デジタルインターフェース又はオープン基地局標準イニシアチブ(「OBSAI」)デジタルインターフェースなど)を使用して、BBUと直接インターフェースする能力を有する。しかしながら、そのようなシステムは、DAS内のアナログRF信号を生成するか(次いで、他のアナログRF信号が処理される際に処理される)、又はデジタルIQサンプルを、DASのノード内の信号をデジタル転送するために別様に使用されるフォーマットに変換する。しかしながら、そのような既存のDASは、選択肢8の機能分割のみを使用してBBUと直接インターフェースすることができ、これは、上記のように、顕著なフロントホール帯域幅を必要とする。
1つの実施形態は、現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するためのオープン無線アクセスネットワークを対象とする。オープン無線アクセスネットワークは、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドを備える。オープン無線アクセスネットワークは、現場に配備された複数の統一された遠隔ユニットであって、それらの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられている、複数の統一された遠隔ユニットを更に備える。複数の統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されている。各統一された遠隔ユニットが、複数のフロントホール分割、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の周波数帯をサポートするように構成された、複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路を含む。
別の実施形態は、現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するためのオープン無線アクセスネットワークで使用するための統一された遠隔ユニットを対象とする。オープン無線アクセスネットワークは、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドを備える。統一された遠隔ユニットは、複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路を備える。統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されている。複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路が、基地局ノードに及びそれから、ユーザプレーン及び制御プレーントランスポートデータを通信するために複数のフロントホール分割をサポートし、ユーザ機器とワイヤレスで通信するための複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び周波数帯をサポートするように構成されている。
別の実施形態は、オープン無線アクセスネットワークを使用して現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供する方法を対象とし、オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノード及び現場で配備された複数の統一された遠隔ユニットを含む、仮想化されたヘッドエンドを備え、複数の統一された遠隔ユニットの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられている。方法は、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用してオープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々に対して実施される。方法は、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードによって、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを生成することを実施することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上に発信することと、を含む。方法は、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々によって、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナからワイヤレスで送信することと、を更に含む。方法は、そのセルにサービスするために使用されるそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々によって、そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナを介してワイヤレスで受信することと、それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードに発信することと、を含み得る。方法は、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードによって、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施することと、を更に含む、方法。
他の実施形態が開示される。
様々な実施形態の詳細が、添付図面及び以下の説明に記載されている。他の特徴及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
様々な図面における同様の参照番号及び名称は、同様の要素を示す。
図4は、DAS特徴を備えるオープン無線アクセスネットワーク400の1つの例示的な実施形態を例示する。
図4に示されるように、図4に示されるオープン無線アクセスネットワーク400は、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して1つ以上の統一された遠隔ユニット404に通信可能に結合されている仮想化されたヘッドエンド402を含む。統一された遠隔ユニット404は、現場408でワイヤレスカバレッジを提供するために、現場408全体に配備される。
オープン無線アクセスネットワーク400は、4つの異なるタイプの通信を使用するように構成され、それらの各々が、別個の論理プレーンで通信される。この場合、4つのタイプのデータは、ユーザデータ、制御データ、管理データ、及び同期データであり、それぞれ、ユーザプレーン(本明細書では「Uプレーン」とも呼ばれる)、制御プレーン(本明細書では「Cプレーン」とも呼ばれる)、管理プレーン(本明細書では「Mプレーン」とも呼ばれる)、及び同期プレーン(本明細書では「Sプレーン」とも呼ばれる)で通信される。ユーザデータ(本明細書では「ユーザプレーンデータ」又は「Uプレーンデータ」とも呼ばれる)は、エンドユーザに、又はそれらによって送信されることを意図した基礎となるデータを含む。制御データ(本明細書では「制御プレーンデータ」又は「Cプレーンデータ」とも呼ばれる)は、ユーザデータを通信するために使用される機能及び実体のリアルタイム制御を提供する際に使用されるデータを含む。管理データ(本明細書では「管理プレーンデータ」又は「Mプレーンデータ」とも呼ばれる)は、非リアルタイム制御の実施、及びユーザデータを通信するために使用される機能及び実体の管理に使用されるデータを含む。同期データ(本明細書では同期プレーンデータ又はSプレーンデータとも呼ばれる)は、ユーザデータを通信するために使用される機能及び実体を同期させる際に使用されるデータを含む。
図5は、図4のオープン無線アクセスネットワーク400で使用するのに好適な仮想化されたヘッドエンド402の1つの例示的な実施形態を例示する。図5に示される実施形態では、仮想化されたヘッドエンド402は、複数の異種基地局ノード500を備える。仮想化されたヘッドエンド402は、基地局ノード500のうちの全てが、ワイヤレスカバレッジが提供される現場408で局所的に配備されるわけではなく、その現場408から遠隔配備され得るという意味で、「仮想化」される。
オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる各セルについて、1つ以上の基地局ノード500は、そのセルのためのユーザプレーン及び制御プレーンデータを送信及び受信する。また、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる各セルについて、関連付けられた1つ以上の基地局ノード500はまた、サービスプロバイダのコアネットワーク内のノードと通信する。
仮想化されたヘッドエンド402の基地局ノード500は、第2のセルにサービスを提供するために使用される1つ以上の基地局ノード500がユーザプレーン及び制御プレーンデータを送信及び受信するように構成されるフォーマットとは異なるフォーマットで、第1のセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノード500がユーザプレーン及び制御プレーンデータを送信及び受信するように構成されるという点で、異種である。また、異なるセルにサービスするために使用されるそれぞれの1つ以上の基地局ノード500は、異なるRFバンド及び/又は異なるワイヤレスインターフェースプロトコルをサポートするように構成され得る。
図5に示されるように、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる少なくとも1つのセルについて、そのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノード500は、アナログRFインターフェースを使用してDASとインターフェースするように構成されている1つ以上の基地局ノード502を含む。このタイプの基地局ノードはまた、本明細書では「アナログRFインターフェース基地局ノード」502とも呼ばれている。そのようなアナログRFインターフェース基地局ノード502は、例えば、現場408に配備されるRRH505を使用して実装され得、関連付けられたBBU503は、現場408でRRH505と共存するか、又はその現場408から遠隔配備され得る。そのような例では、RRH505は、好適なフロントホールインターフェースを使用して(例えば、1つ以上のファイバ上に実装されたレガシーCPRIインターフェースを使用して)、BBU503に結合され得る。そのようなアナログRFインターフェース基地局ノード502は、他の方式で実装されてもよい(例えば、対応するBBU503及びRRH505機能が共通筐体内に包囲される、現場408に配備された単一ノードスモールセル基地局(フェムトセルなど)を使用する)。そのようなアナログRFインターフェース基地局ノード502は、レガシーワイヤレスインターフェースプロトコル(例えば、第2世代(2G)、第3世代(3G)、又は第4世代(4G)のワイヤレスインターフェースプロトコルなどの旧来の商用セルラーワイヤレスインターフェースプロトコル、及び地上基盤無線(TETRA)ワイヤレスインターフェースプロトコルなどの旧来の第三者無線又は他の公衆安全ワイヤレスインターフェースプロトコル)を使用して実装され得る。そのようなアナログRFインターフェース基地局ノード502は、新しいワイヤレスインターフェースプロトコル(5Gワイヤレスインターフェースプロトコルなど)をサポートする新しい基地局機器を使用して実装され得る。そのような新しい基地局機器の例としては、BBU503とRRH505機能との間で専有のフロントホールインターフェースを使用する分散基地局機器、又は単一ノード基地局、又は外部バックホールインターフェース及び外部アナログRFアンテナインターフェースのみを有するアクセスポイントが挙げられる。そのようなアナログRFインターフェース基地局ノード502は、他の方式で実装され得る。
図5に示されるように、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる少なくとも1つのセルについて、そのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノード500は、デジタルインターフェースを使用してDASとインターフェースするように構成されている1つ以上の基地局ノード504を含み得る。これらのタイプの基地局ノードはまた、本明細書では「デジタルインターフェース基地局ノード」504とも呼ばれている。
デジタルインターフェース基地局ノード504は、5Gサービスを提供するために典型的に使用される基地局機器を使用して実装され得る。図5に示される1つの5Gの例では、デジタルインターフェース基地局ノード504は、O-RANアライアンスによって定義される1つ以上の仕様と適合する中央ユニット(CU)506及び/又は分散ユニット(DU)508を含む。(「O-RAN」は「オープンRAN」の頭字語である。)そのようなCU506及びDU508はまた、それぞれ、本明細書ではO-RAN CU506及びO-RAN DU508とも呼ばれる。例えば、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる所与のセルについて、そのセルのためのそれぞれのO-RAN CU506及びO-RAN DU508の両方が現場408で配備され得るか、又はそのセルのためのO-RAN CU508が、現場408で配備され得、そのセルのための対応するO-RAN CUがその現場408から遠隔に配備されている。そのようなO-RAN CU506及びO-RAN DU508は、O-RAN仕様によってサポートされるワイヤレスインターフェースプロトコルのうちの1つ以上(例えば、1つ以上の4Gワイヤレスインターフェースプロトコル又は1つ以上の5Gワイヤレスインターフェースプロトコル)を実装するために使用され得る。
図5に示す別の5Gの例では、デジタルインターフェース基地局ノード504は、対応するRRHなしで、現場408に配備された5G BBU510を含む。5G BBU510は、拡張共通パブリック無線インターフェース(eCPRI)インターフェースなどの、5Gサービスを提供するために典型的に使用されるデジタルフロントホールインターフェースをサポートする。
デジタルインターフェース基地局ノード504はまた、4Gサービスを提供するために典型的に使用される基地局機器を使用して実装され得る。図5に示される1つの4Gの例では、デジタルインターフェース基地局ノード504は、対応するRRHなしで、現場408に配備された4G BBU513として実装されるか、又はそれを使用する。4G BBU513は、CPRIインターフェース、オープン無線機器(ORI)インターフェース、又はオープン基地局標準イニシアチブ(「OBSAI」)インターフェースなどの4Gサービスを提供することと関連して典型的に使用されるデジタルフロントホールインターフェースをサポートする。
デジタルインターフェース基地局ノード504のいくつかの例は、本明細書では「5Gの例」又は「4Gの例」として本明細書に説明されているが、そのようなデジタルインターフェース基地局ノード504は、それぞれ、5Gサービス又は4Gサービスに加えて、又はその代わりに、他のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用してサービスを提供するために使用され得ることが理解されるべきである。例えば、5Gの例と関連して上記に説明されたデジタルインターフェース基地局ノード504が、5Gサービスに加えて、又はその代わりに、4Gサービスを提供するために使用され得る。同様に、4Gの例と関連して上記に説明されたデジタルインターフェース基地局ノード504が、4Gサービスに加えて、又はその代わりに、5Gサービスを提供するために使用され得る。実際に、そのような例は、本明細書に説明される、ワイヤレスインターフェースプロトコルのうちのいずれか、又は無線アクセス技術の世代のうちのいずれかを実装するために使用され得る。更に、5Gの実施形態又は例は、スタンドアロンモード及び/又は非スタンドアロンモード(又は将来開発される他のモード)で使用され得、本明細書の説明は、いかなる特定のモードにも限定されないことも理解されるべきである。
上記のように、仮想化されたヘッドエンド402、及びその基地局ノード500は、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して統一された遠隔ユニット404に通信可能に結合される。図4~図5と関連して本明細書に説明される例示的な実施形態では、インターネットプロトコル(IP)は、仮想化されたヘッドエンド402と統一された遠隔ユニット404との間のフロントホールデータを通信するために使用される。IPパケットを使用してユーザプレーン及び制御プレーンデータを通信することをネイティブにサポートしないそれらの基地局ノード500について、仮想化されたヘッドエンド402は、それらの基地局ノード500によってネイティブに送信及び受信されるユーザプレーン及び制御プレーンデータを、スイッチドイーサネットネットワーク406を介した通信のためのIPパケットに及びそれらから変換するためにIPストリームトランシーバを含む。例えば、図5に示されるように、仮想化されたヘッドエンド402は、少なくとも1つのセルをサービスするために使用される1つ以上のアナログRFインターフェース基地局ノード502によってネイティブに送信及び受信されるアナログRF信号を、スイッチドイーサネットネットワーク406を介した通信のためのIPパケットに及びそれらから変換するためのIPストリームトランシーバ512を含む。1つの実装では、これを行うことの一部として、アナログRFインターフェースを介してアナログRFインターフェース基地局ノード502によって出力される各ダウンリンクアナログRF信号について、IPストリームトランシーバ512は、そのダウンリンクアナログRF信号を受信し、それらをデジタル化して、実際のデジタルサンプルを生成する。IPストリームトランシーバ512は、実際のデジタルサンプルをデジタルダウンコンバートして、ベースバンドデジタル同相及び直交(IQ)サンプルを生成する。IQデータは、関心対象の周波数帯を選択するために更にフィルタ処理され得る。結果として得られる各バンドのためのダウンリンクIQデータは、ユーザプレーンIPパケットとしてパケット化され、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、関連付けられたセルをサービスする統一された遠隔ユニット404に通信される。
IPストリームトランシーバ512から統一された遠隔ユニット404によって受信されたパケットが1つ以上のエラーを有すると決定される場合、パケットに含まれるIQデータは、その統一された遠隔ユニット404によって送信されるダウンリンクRF信号を生成するために実施される後続処理に含まれてもよく、又はそれから除外されてもよい。そのようなIQデータを含めるか、又は除外するかに関するこの決定は、エラー取り扱いアルゴリズムを使用して行われ得る。IQデータを除外するための基準は、パケット内のエラー数、及び特定のIPストリームトランシーバ512(又は他のネットワーク要素)からエラーが受信される頻度を含み得る。また、特定のソースからのパケットの高いパーセンテージが失われている場合(すなわち、予期されるときに受信されない)、そのソースからの全てのパケットは、そのようなパケットがそのソースから再び定期的に受信されるまで、後続処理から除外され得る。
IPストリームトランシーバ512は、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して関連付けられたセルにサービスする、統一された遠隔ユニット404から送信されたアップリンクユーザプレーンIPパケットを受信する。IPストリームトランシーバ512は、そのバンドのためのそれらの統一された遠隔ユニット404で生成されたアップリンクIQデータを抽出し、それらの統一された遠隔ユニット404からアップリンクIQデータを時間整列させ、対応するIQサンプルをデジタルに加算する。加算はまた、統一された遠隔ユニット404のうちの1つ以上からのアップリンクIQデータをスケーリングすること(つまり、入力アップリンクIQデータのうちのいくつかのゲインを変更すること)、結果として得られる加算されたアップリンクIQデータをスケーリングすること(つまり、出力された加算されたアップリンクIQデータのゲインを変更すること)、又は加算されたアップリンクIQデータがIQデータの利用可能なビット幅を超えないように、いくつかのタイプのリミッタを実装することを含み得る。統一された遠隔ユニット404から受信されたパケットが1つ以上のエラーを有すると決定される場合、パケットに含まれるIQデータは、エラー取り扱いアルゴリズムに従って、デジタル加算動作に含まれてもよく、又はそれから除外されてもよい。IQデータを除外するための基準は、パケット内のエラー数、及びその統一された遠隔ユニット404からエラーが受信される頻度を含み得る。また、統一された遠隔ユニット404(又は他のネットワーク要素)からのパケットの高いパーセンテージが失われている場合(つまり、予期されるときに受信されない)、その統一された遠隔ユニット404からの全てのパケットは、そのようなパケットがその統一された遠隔ユニット404から再び定期的に受信されるまで、デジタル加算動作から除外され得る。
結果として得られる加算されたアップリンクIQサンプルのストリームは、デジタルアップコンバートされ、そのアナログRFインターフェースを介して適切なアナログRFインターフェース基地局ノード502に通信されるアップリンクアナログRF信号に変換される。
図5に示される例示的な実施形態では、デジタルインターフェース基地局ノード504のうちのいくつかは、IPパケット(例えば、フロントホールデータを通信するためのレガシーCPRIインターフェースを使用するデジタルインターフェース基地局ノード504)を使用して、ユーザプレーン及び制御プレーンデータを通信することをネイティブにサポートしない。仮想化されたヘッドエンド402は、それらのデジタルインターフェース基地局ノード504によってネイティブに送信及び受信されるデジタルデータ間を、スイッチドイーサネットネットワーク406を介した通信のためのIPパケットに及びそれらから変換するためのIPストリームトランシーバ514を備える。そのような変換は、例えば、サンプルレートの変更、サンプル当たりのビットの変更、同期インターフェースから非同期インターフェースへの変更、又はレートマッチングを含み得る。
1つの実施態様では、ダウンリンクでは、各そのようなデジタルインターフェース基地局ノード504について、IPストリームトランシーバ514は、対応するデジタルダウンリンクデータを受信し、ユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータを抽出し、ユーザプレーンデータ及び任意の必要とされる制御プレーンデータを、それぞれ、ユーザプレーンIPパケット及び制御プレーンIPパケットとしてパケット化し、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、関連付けられたセルにサービスする統一された遠隔ユニット404に通信する。
IPストリームトランシーバ514から統一された遠隔ユニット404によって受信されたパケットが1つ以上のエラーを有すると決定される場合、パケットに含まれるIQデータは、その統一された遠隔ユニット404によって送信されるダウンリンクRF信号を生成するために実施される後続処理に含まれてもよく、又はそれから除外されてもよい。そのようなIQデータを含めるか、又は除外するかに関するこの決定は、エラー取り扱いアルゴリズムを使用して行われ得る。IQデータを除外するための基準は、パケット内のエラー数、及び特定のIPストリームトランシーバ514(又は他のネットワーク要素)からエラーが受信される頻度を含み得る。また、特定のソースからのパケットの高いパーセンテージが失われている場合(すなわち、予期されるときに受信されない)、そのソースからの全てのパケットは、そのようなパケットがそのソースから再び定期的に受信されるまで、後続処理から除外され得る。
アップリンクでは、各そのようなデジタルインターフェース基地局ノード504について、IPストリームトランシーバ514は、関連付けられたセルにサービスする統一された遠隔ユニット404から送信されるユーザプレーン及び制御プレーンIPパケットを受信する。IPストリームトランシーバ514は、それらの統一された遠隔ユニット404で生成されたユーザプレーン及び制御プレーンデータを抽出する。必要に応じて、IPストリームトランシーバ514は、抽出されたユーザプレーンデータに含まれるアップリンクIQデータを時間整列させ、対応するIQサンプルをデジタルに加算する。加算はまた、統一された遠隔ユニット404のうちの1つ以上からのアップリンクIQデータをスケーリングすること(つまり、入力アップリンクIQデータのうちのいくつかのゲインを変更すること)、結果として得られる加算されたアップリンクIQデータをスケーリングすること(つまり、出力された加算されたアップリンクIQデータのゲインを変更すること)、又は加算されたアップリンクIQデータがIQデータの利用可能なビット幅を超えないように、いくつかのタイプのリミッタを実装することを含み得る。統一された遠隔ユニット404から受信されたパケットが1つ以上のエラーを有すると決定される場合、パケットに含まれるIQデータは、エラー取り扱いアルゴリズムに従って、デジタル加算動作に含まれてもよく、又はそれから除外されてもよい。IQデータを除外するための基準は、パケット内のエラー数、及びその統一された遠隔ユニット404からエラーが受信される頻度を含み得る。また、統一された遠隔ユニット404(又は他のネットワーク要素)からのパケットの高いパーセンテージが失われている場合(つまり、予期されるときに受信されない)、その統一された遠隔ユニット404からの全てのパケットは、そのようなパケットがその統一された遠隔ユニット404から再び定期的に受信されるまで、デジタル加算動作から除外され得る。
次いで、IPストリームトランシーバ514は、デジタルインターフェース基地局ノード504によって使用されるデジタルインターフェースに従って、結果として得られるユーザプレーンデータ及び任意の必要とされる制御プレーンデータをフォーマット化し、そのデジタルインターフェースを使用して、ユーザプレーン及び制御プレーンデータをデジタルインターフェース基地局ノード504に通信する。
1つの実施態様では、各リソース要素(又は他の関連ユニット)について、セルにサービスする統一された遠隔ユニット404から通信される対応するアップリンクIQサンプルをデジタルに加算する前に、IPストリームトランシーバ512及び514は、それらのサンプルがUEから送信される有効なデータを実際に運んでいるかどうかを決定するために、そのリソース要素(又は他のユニット)について、各個々の統一された遠隔ユニット404から受信されたアップリンクIQサンプルを分析するように構成されている。サンプルがUEから送信された有効なデータを運んでいない場合、サンプルがデジタル加算プロセスから除外され得るか(例えば、サンプルをゼロにするか、サンプルを省略することによって)、又はサンプルの値が低減され得る。この分析は、例えば、サンプルを閾値と比較することによって実施され得、サンプルは、それらが閾値よりも大きい場合、有効なデータを運んでいるとみなされ、それらが閾値未満である場合、有効なデータを運んでいないとみなされる。他の技術が使用され得る。他の実施態様では、このタイプのインテリジェントアップリンク加算プロセスは、実施されず、その代わりに、関連付けられたセルをサービスする統一された遠隔ユニット404から通信される、対応するアップリンクIQサンプルは、各個々の統一された遠隔ユニット404から受信されたアップリンクIQサンプルが、UEから送信された有効なデータを実際に運んでいるか否かにかかわらず、デジタルに加算される。
仮想化されたヘッドエンド402は、多機能時間同期サーバ516を更に備える。時間同期サーバ516は、オープン無線アクセスネットワーク400で使用するための正確な時間源を提供する。図5に示される例では、正確な時間源は、適切に位置するアンテナ520に結合される全地球測位システム(GPS)受信機518を使用して展開される。GPS受信機518によって出力されるGPSクロック基準は、時間同期サーバ516に供給される。正確な時間源は、他の方式で展開されてもよい。例えば、時間同期サーバ516は、ネットワーク時間プロトコル(NTP)及び/又は精密時間プロトコル(PTP)などの時間同期プロトコルを使用して、バックホールインターフェースを介してタイミングマスタと通信することによって、そのローカルクロックをマスタクロックに同期させるように構成され得る。時間同期サーバ516は、異種の基地局ノード500に異なる方式で共通の正確な時間源を提供するように構成されるという意味で、多機能である。
時間同期サーバ516は、そのようなソースを必要とする現場408に配備された基地局ノード500のうちのいずれかのためのローカルの正確な時間源としてサービスするように構成される。例えば、時間同期サーバ516は、GPS受信機から直接供給されたかのように見えるGPSクロック基準出力を出力するように構成される。そのようなGPSクロック基準出力は、そのようなソース(例えば、通常、RANのためのタイミングマスタとしてサービスするように構成されるBBU又はフェムトセル又はO-RAN DU)を必要とする、現場408に配備されたそれらの基地局ノード500に供給され得る。また、図5に示される例では、IPストリームトランシーバ512及び514は、時間同期サーバ516に結合され、時間同期サーバ516をローカルの正確な時間源として使用するように構成されている。時間同期サーバ516は、そのようなGPSクロック基準出力を、それを必要とするそれらの基地局ノード500に提供する適切なインターフェースを含む。
時間同期サーバ516はまた、そのような実体にそれ自体を同期させることを必要とする、基地局ノード500のうちのいずれかのタイミングマスタ実体としてサービスするように構成されている。例えば、時間同期サーバ516は、Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)1588 Precision Time Protocol(PTP)and Synchronous Ethernet(SyncE)のタイミングマスタ実体としてサービスし、PTP又はSyncEプロトコルを使用して、時間同期サーバ516のクロックにそれらのクロックを同期させる、スレーブ実体として作用するオープン無線アクセスネットワーク400内の他のデバイスと通信するように構成されている。例えば、時間同期サーバ516は、PTP又はSyncEタイミングマスタ実体として、そのようなマスタ実体を必要とするそれらの基地局ノード500(例えば、PTP又はSyncEスレーブ実体として作用するように構成されているO-RAN CU506又はO-RAN DU508)にサービスし得る。また、図4及び図5と関連して本明細書に説明される例示的な実施形態では、統一された遠隔ユニット404は、時間同期サーバ516がPTPタイミングマスタ実体としてサービスする、PTPスレーブ実体として作用するように構成され、それにより、それらは、PTPプロトコルを使用して、時間同期サーバ516のクロックにそれらのクロックを同期させ得る。時間同期サーバ516は、そのようなSプレーン通信を、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、統一された遠隔ユニット404と通信する。時間同期サーバ516と統一された遠隔ユニット404との間のそのようなSプレーン通信は、時間同期サーバ516から直接、又は中間ノードを介して(例えば、IPストリームトランシーバ512及び514のうちの1つ以上を介して)通信され得る。更に、1つ以上の基地局ノード500は、1つ以上の他の基地局ノード500及び/又は統一された遠隔ユニット404のうちの1つ以上のためのPTP又はSyncEタイミングマスタ実体としてサービスするように構成され得る(例えば、O-RAN DU508は、そのような他の基地局ノード500及び/又は統一された遠隔ユニット404のうちの1つ以上のためのPTP又はSyncEタイミングマスタ実体としてサービスするように構成され得る)。
時間同期サーバ516は、ローカルの正確な時間源としてサービスするために、並びにPTP及びSyncEタイミングマスタ実体をサービスするために、同じ時間基準を使用するように構成される。結果として、様々な実体は、それらの実体がどのように同期化されるかにかかわらず、同じ時間基準に同期化されることになる。
仮想化されたヘッドエンド402は、管理システム522を更に含む。管理システム522は、オープン無線アクセスネットワーク400の様々な要素を管理するように構成される。管理システム522は、ローカル接続及び/又は外部ネットワーク(インターネットなど)を介して、仮想化されたヘッドエンド402の様々な実体に結合され、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、統一された遠隔ユニット404に結合される。管理システム522はまた、関連付けられたワイヤレスサービスプロバイダの遠隔管理システムに結合され得る。管理システム522は、それらの実体によってサポートされる管理プロトコルを使用して、オープン無線アクセスネットワーク400の様々な実体と通信する(Mプレーンを介して)ように構成されている(例えば、技術レポート069(TR-069)プロトコル、ネットワーク構成プロトコル(NETCONF)、及び簡易ネットワーク管理プロトコル(SNMP)などのオープンプロトコルを使用して、並びに/又は専有プロトコルを使用して)。
上記のように、ユーザプレーン、制御プレーン、管理プレーン、及び同期プレーンのパケットは、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、統一された遠隔ユニット404に及びそれらから通信される。オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる各セルのためのそれぞれのユーザプレーン及び制御プレーンデータは、標準的なイーサネット及びIPネットワーキング特徴(例えば、ユニキャスト、マルチキャスト、仮想ローカルエリアネットワーク(VLAN)、サービスクラス(COS)、及びサービス品質(QOS)特徴など)を使用して、1つ以上の統一された遠隔ユニット404のうちのいずれかにルーティングされ得る。また、スイッチドイーサネットネットワーク406は、標準的なイーサネットケーブル(例えば、光ファイバーケーブル、イーサネットCAT 5e又はCAT-6、ケーブルなど)を使用して実装され得る。イーサネットネットワーク406に直接結合される基地局ノード500(IPトランシーバ512及び514を含む)の各々は、そのデバイスをスイッチドイーサネットネットワーク406に(より具体的には、イーサネットネットワーク406内のスイッチのポートに)結合するために使用されるイーサネットケーブルが取り付けられる、1つ以上のイーサネットインターフェース(図示せず)を含む。各そのようなイーサネットインターフェースは、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して通信するように構成されている。
図6は、図4のオープン無線アクセスネットワーク400で使用するのに好適な統一された遠隔ユニット404の1つの例示的な実施形態を例示する。上記のように、各統一された遠隔ユニット404は、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、仮想化されたヘッドエンド402の1つ以上の基地局ノード500に通信可能に結合される。各統一された遠隔ユニット404は、その統一された遠隔ユニット404をスイッチドイーサネットネットワーク406に結合する内部イーサネットスイッチ600を含む。統一された遠隔ユニット404の内部イーサネットスイッチ600は、その統一された遠隔ユニット404をスイッチドイーサネットネットワーク406に(より具体的には、イーサネットネットワーク406のアクセススイッチのポートに)結合するために使用されるイーサネットケーブルが取り付けられる、1つ以上のイーサネットインターフェースを備える。
仮想ヘッドエンド402の1つ以上の基地局ノード500から、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、各統一された遠隔ユニット404に送信されるダウンリンクパケットは、統一された遠隔ユニット404で受信され、内部イーサネットスイッチ600によって、それによって処理するための統一された遠隔ユニット404内の適切な内部実体に転送される。同様に、アップリンクパケットは、統一された遠隔ユニット404内の内部実体によって内部イーサネットスイッチ600に出力され、内部イーサネットスイッチ600は、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、仮想ヘッドエンド402の1つ以上の基地局ノード500にアップリンクパケットを送信する。
統一された遠隔ユニット404は、複数のダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604、複数のアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606、複数のダウンリンク無線モジュール605、及び複数のアップリンク無線モジュール607を含む。
各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604は、複数のダウンリンク信号経路608を備え、それらの各々が、仮想化されたヘッドエンド402内の基地局ノード500のうちの1つから受信されたダウンリンクベースバンドデータを処理するように構成される。各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606は、複数のダウンリンク信号経路610を備え、それらの各々が、仮想化されたヘッドエンド402の基地局ノード500のうちの1つに送信されるアップリンクベースバンドデータを処理するように構成される。(また、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされるいくつかのセルについて、統一された遠隔ユニット404は、単一ノードスモールセルとして動作するように構成され、この場合、統一された遠隔ユニット404は、仮想化されたヘッドエンド402の基地局ノード500と通信しないが、代わりに、サービスプロバイダのコアネットワーク内のノードと通信する。)
ダウンリンク及びアップリンクマルチプロトコル処理ブロック604及び606は、各ブロックが、複数の異なる機能分割を使用して、あるいは、異なるワイヤレスインターフェースプロトコル、異なる世代の無線アクセス技術(例えば、2G,3G,4G、及び5G)、並びに/又は異なる周波数帯をサポートして、仮想ヘッドエンド402(及びそれぞれの基地局ノード500)に及びそれから通信されるデジタルデータを処理するために使用され得るという意味で、「マルチプロトコル」である。
各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604内の各信号経路608は、内部イーサネットスイッチ600のポートに結合され、イーサネットスイッチ600からIPパケット受信機612に提供されるダウンリンクパケットに対するイーサネット、インターネットプロトコル(IP)、及びトランスポートプロトコル(UDPなどの)処理を実施するように構成される、それぞれのIPパケット受信機612を備える。
1つの実施態様(以下に詳細に説明される)では、各IPパケット受信機612は、それぞれのIPアドレス及びMACアドレスをそれに割り当て、内部イーサネットスイッチ600は、各ダウンリンクパケットに含まれるIPアドレス及びMACアドレスに基づいて、適切なIPパケット受信機612にダウンリンクパケットを転送するように構成されている。そのような実施態様では、所与のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、ダウンリンクパケットを適切なIPアドレス及びMACアドレスに送信することによって、特定のダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604の特定の信号経路608にダウンリンクパケットを送信し得る。この実施態様では、特定の信号経路608に通信される非リアルタイム制御プレーンデータ、管理プレーンデータ、及び同期プレーンデータが抽出され、その信号経路608によって、その統一された遠隔ユニット404内の無線監視及び管理機能666又は時間同期スレーブ674に転送される。
別の実施態様では、各IPパケット受信機612、無線監視及び管理機能666(以下に説明される)、及び時間同期用スレーブ674(以下に説明される)は、それにそれぞれのIPアドレス及びMACアドレスを割り当てた。そのような実施態様では、所与のセルにサービスしている1つ以上の基地局ノード500は、ユーザプレーンダウンリンク及びリアルタイム制御プレーンパケットを、特定のダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604の特定の信号経路608に送信され得、非リアルタイム制御プレーン及び管理プレーンダウンリンクパケットを無線監視及び管理機能666に送信し得、様々なタイプのダウンリンクパケットを適切なIPアドレス及びMACアドレスに送信することによって、同期プレーンダウンリンクパケットを時間同期スレーブ674に送信し得る。内部イーサネットスイッチ600は、各ダウンリンクパケット内に含まれるIPアドレス及びMACアドレスに基づいて、適切なIPパケット受信機612、又は無線監視及び管理機能666、又は時間同期サーブ674にダウンリンクパケットを転送するように構成されている。
別の実施態様では、各統一された遠隔ユニット404は、それに単一のIPアドレス及びMACアドレスのみを割り当てた。そのような実施態様では、内部イーサネットスイッチ600は、各ダウンリンクパケットが転送されるべき信号経路608(及び関連付けられたIPパケット受信機612)を決定するために、それが受信するダウンリンクパケットに対してディープパケットインスペクション(DPI)を実施するように構成されている。例えば、ダウンリンクパケットがO-RAN DU508から送信される場合、内部イーサネットスイッチ600は、各ダウンリンクパケットが転送されるべき信号経路608(及び関連付けられたIPパケット受信機612)を決定するために、各ダウンリンクパケットのイーサネットペイロード内に含まれるeCPRI又はIEEE1914.3ヘッダを検査するように構成され得る。(IEEE1914.3は、ラジオオーバーイーサネット(RoE)カプセル化及びマッピングに関するIEEE標準を指す。)また、IPストリームトランシーバ512及び514は、ダウンリンクパケットのペイロードを再フォーマットして、内部イーサネットスイッチ600によって実施されるDPIを容易にするように構成され得る。この実施態様では、仮想化されたヘッドエンド402から受信されたMプレーン及びSプレーンダウンリンクパケットは、それらのパケット内に含まれるソースMACアドレスに基づいて、統一された遠隔ユニット404内でルーティングされ得る。受信されたダウンリンクパケット内のソースMACアドレスが、管理システム522によって使用されるイーサネットインターフェースのMACアドレスである場合、ダウンリンクパケットは、その統一された遠隔ユニット404の無線監視及び管理機能666にルーティングされることになる。同様に、受信されたダウンリンクパケット内のソースMACアドレスが、時間同期サーバ516によって使用されるイーサネットインターフェースのMACアドレスである場合、ダウンリンクパケットは、その統一された遠隔ユニット404内の時間同期スレーブ674にルーティングされることになる。
各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604内の各信号経路608は、それぞれのIPパケット受信機612によって出力されるダウンリンクデータを受信し、信号経路608がサポートするように構成されている特定の機能分割(及びフロントホール又はバックホールトランスポートプロトコル)に基づいて通信される様々なタイプのデータ(例えば、ユーザプレーンデータ、制御プレーンデータ、同期プレーンデータ、及び管理プレーンデータ)を抽出する、それぞれのデフレーマ614を更に備える。また、いくつかの機能分割について、デフレーマ614がどのように様々なタイプのデータを抽出するかは、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存する。
この例では、その信号経路608に通信される非リアルタイム制御プレーンデータ、管理プレーンデータ、及び同期プレーンデータは、その統一された遠隔ユニット404内の無線監視及び管理機能666又は時間同期スレーブ674に転送される。
各ダウンリンクマルチプロトコルプロセスブロック604内の各信号経路608はまた、そのダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604によってサポートされる様々な機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯のためのL3/L2/L1処理機能616を含む。各信号経路608は、特定の機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯を実装するように構成され得、対応するL3/L2/L1処理機能616は、そのようにすることと関連して、その信号経路608に通信されるユーザプレーン及びリアルタイム制御プレーンデータを処理するために使用される。また、いくつかの機能分割について、L3/L2/L1処理機能616によって実施される処理は、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存する。更に、アップリンク処理に関連するスケジューリング情報(及び他の制御プレーン情報)が、適切なアップリンク信号経路610に転送され得る。
1つの例では、信号経路608は、サブ6Ghz周波数帯の5GNRワイヤレスインターフェースで使用するためのO-RANアライアンスによって指定される選択肢7-2の機能分割を実装するように構成され得、この場合、その信号経路608内のL3/L2/L1処理機能616は、時間領域ベースバンドIQデータを生成するために、低5GNR PHY機能(例えば、リソース要素マッピング、任意のビームフォーミング、逆高速フーリエ変換(iFFT)処理、及び巡回プレフィックス挿入)を実施するように構成されている。
別の例では、信号経路608は、サブ6Ghz周波数帯の4Gワイヤレスインターフェースで使用するためのCPRI仕様によって指定される選択肢8の機能分割を実装するように構成され得、この場合、その信号経路608内のL3/L2/L1処理機能616は、デフレーマ614によって抽出されたベースバンドデータに対して、プロトコル固有のL3、L2、又はL1処理を実施しないように構成されている。
更に別の例では、1つ以上の信号経路608は、サブ6Ghz周波数帯で5GNRワイヤレスインターフェースで使用するための単一ノード5GNRスモールセルgNBを実装するように構成され得、この場合、各そのような信号経路608におけるL3/L2/L1処理機能616は、その単一ノード5GNRスモールセルgNBによってサービスされるセルのための5GNR L3、L2、及びL1機能のうちの全てを実施するように構成されている。この例では、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して通信されるデータ(及びデフレーマ614によって抽出される)は、適切なバックホールインターフェースを使用して関連付けられたワイヤレスサービスプロバイダのコアネットワークから通信されるダウンリンク制御プレーン、ユーザプレーン、及び管理プレーンバックホールデータを含む。
信号経路608は、異なる機能分割、ワイヤレスインターフェース、及び/又は周波数帯を実装するように構成され得る。
各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604内の各信号経路608は、それぞれの時間整列先入れ先出し(FIFO)バッファ618を更に備える。各時間整列FIFOバッファ618は、その信号経路608で生成された結果として得られるダウンリンク時間領域IQデータを、オープン無線アクセスネットワーク400のための時間同期サーバ516によって確立された時間基準と(及び結果として、様々なダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604の他の信号経路608で生成されたダウンリンク時間領域IQデータと)時間整列させるように構成されている。各時間整列FIFOバッファ618は、スイッチドイーサネットネットワーク406を介した仮想されたヘッドエンド402から統一された遠隔ユニット404への異なる通信時間、及び各信号経路608を通じた異なる処理時間を調節する。
各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604内の各信号経路608は、それぞれのサンプルレート適合機能620を更に備える。各サンプルレート適合機能620は、その信号経路608で生成された結果として得られるダウンリンク時間領域IQデータを、ダウンリンク無線モジュール605(以下に説明される)によって使用される入力サンプルレート及び分解能に変換するように構成されている。例えば、信号経路608がサポートするように構成されている特定のワイヤレスインターフェースプロトコルのための信号経路608で実施される処理は、それに、無線モジュール605によって使用される入力サンプルレート及び分解能とは異なるサンプルレート及び/又はサンプル分解能を有する時間領域IQデータを生成させ得、その場合、サンプルレート適合機能620は、その時間領域IQデータを、それが、必要とされる入力サンプルレート及び分解能を使用するように、変換する。
各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604内の各信号経路608によって出力される、時間整合及びサンプルレート適合ダウンリンク時間領域IQデータは、ダウンリンクIQストリームスイッチ622を介して、任意のダウンリンク無線モジュール605の任意の信号経路609に供給され得る。ダウンリンクIQストリームスイッチ622は、各ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604内の各信号経路608によって出力される時間整列及びサンプルレート適合ダウンリンク時間領域IQデータを受信し、それを、以下に説明される管理及び制御プレーン機能の制御下で、適切なダウンリンク無線モジュール605の適切な信号経路609に供給するように構成されている。
各ダウンリンク無線モジュール605は、1つ以上の信号経路609を備える。図6に示される特定の例示的な実施形態では、各ダウンリンク無線モジュール605は、単一の信号経路609を備えるが、各ダウンリンク無線モジュール605は、複数の信号経路609を含んでもよいことが理解されるべきである。
各ダウンリンク無線モジュール605内の各信号経路609は、ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604の異なる信号経路608によって出力される異なるダウンリンク時間領域IQデータストリームをデジタルに加算する(又は別様に組み合わせる)ように構成されている、それぞれのIQ加算器/アダー/コンバイナ機能624を備える。例えば、異なる信号経路608が、異なるセルに対するダウンリンク時間領域IQデータ(同じ広い周波数帯内の異なる周波数を使用してサービスされる)を生成するために使用され得、これらは、後続処理のための単一の組み合わせられたIQデータストリームを生成して、異なるセルに対するRF信号を含むアナログRF出力を生成するために、デジタルに加算される。
各ダウンリンク無線モジュール605内の各信号経路609は、加算器/アダー/コンバイナ機能624によって出力される加算されたIQデータのサンプルレート及び/又は分解能を、デジタルアナログ(DAC)変換器634(以下に説明される)によって使用される入力サンプルレート及び/又は分解能と合致させるように変換する、それぞれのサンプルレート変換機能626を更に含む。各ダウンリンク無線モジュール605内の各信号経路609は、サンプルレート変換機能626によって出力されるIQデータをデジタルアップコンバートするように構成されている、それぞれのデジタルアップコンバージョン(DUC)機能628を更に備える。各ダウンリンク無線モジュール605内の各信号経路609は、DUC機能628によって出力されるアップコンバートされたIQデータのためのCFR及びDPD処理を実施するための、クレストファクタ低減(CFR)及びデジタルプリディストーション(DPD)機能630を更に備える。結果として得られるIQデータは、各ダウンリンク無線モジュール605の各信号経路609内に含まれるデジタルアナログ変換器(DAC)634に入力される。各DAC634は、デジタルIQデータを複合アナログ信号(様々な成分周波数を含む)に変換するように構成されている。複合アナログ信号は、適切なRFバンドにアップコンバートされ(必要に応じて)、フィルタ処理され、各ダウンリンク無線モジュール605内の各信号経路609内に含まれるRF/パワー増幅器(RF/PA)回路636によってパワーが増幅される。(適切なRFバンドへのアップコンバージョンは、適切なRFバンドで複合アナログ信号を直接出力するDAC634を介して、又はRF/PA回路636内に含まれるアナログアップコンバータを介して、行われ得る。)ダウンリンク無線モジュール605の様々な信号経路609によって出力される結果として得られる増幅された複合アナログRF信号は、統一された遠隔ユニット404と関連付けられた様々なアンテナ640に結合されるアンテナ回路638に入力される。様々なアンテナ640が、外部アンテナとして、又は内部アンテナとして実装され得る。
各アンテナ640について、アンテナ回路638は、ダウンリンク無線モジュール605の信号経路609の所定のサブセットによって出力される複合増幅アナログRF信号を組み合わせて(例えば、1つ以上のバンドコンバイナを使用して)、そのアンテナ640にデュプレクサを介して結果として得られる組み合わせられた信号を出力するように構成されている。
各アップリンク無線モジュール607は、1つ以上の信号経路611を備える。図6に示される特定の例示的な実施形態では、各アップリンク無線モジュール607は、単一の信号経路611を備えるが、各アップリンク無線モジュール607は、2つ以上の信号経路611を含み得ることが理解されるべきである。
各アンテナ640について、アンテナ回路638は、アンテナ640からデュプレクサを介して、セルのセットのためのアップリンクアナログRF信号を受信するように構成されている。アップリンクアナログ信号は、アップリンク無線モジュール607の信号経路611の所定のサブセットの各々、その信号経路611に対するそれぞれのアップリンクアナログRF信号に供給するために分割される(例えば、1つ以上のバンドスプリッタを使用して)。
各アップリンク無線モジュール607内の各信号経路611は、その信号経路611に供給されるアップリンクアナログRF信号を低ノイズ増幅し、必要に応じて、フィルタ処理し、必要に応じて、結果として得られる信号をダウンコンバートして、それらの信号の中間周波数(IF)バージョンを生成するように構成されている、それぞれの低ノイズ増幅器/RF(LNA/RF)回路642を備える。
各アップリンク無線モジュール607内の各信号経路611は、LNA/RF回路642によって出力されるアナログ信号を実際のデジタルサンプルに変換する、それぞれのアナログデジタル変換器(ADC)644を更に備える。(ADC644は、RF信号を受信及びデジタル化し得る直接RF ADCを使用して実装され得、その場合、アナログダウンコンバージョンは不要である。)
各アップリンク無線モジュール607内の各信号経路611は、アップリンク周波数帯に漏れた、対応するダウンリンク無線モジュール605又はダウンリンク相互変調信号によって出力される対応するダウンリンクアンテナ信号のいずれかを、デジタルにキャンセルするように構成される、選択肢のダウンリンク信号キャンセル機能646を更に備える。これを行うために、対応するダウンリンクアンテナ信号を示すデジタルサンプルは、それらのダウンリンクアンテナ信号を出力する(例えば、ダウンコンバータ、フィルタ、及びADC(図示せず)を使用して)、ダウンリンク無線モジュール605のRF/PA回路636によって生成される。対応するダウンリンクアンテナ信号のためのデジタルサンプルは、アップリンク信号のためのデジタルサンプルとともに、ダウンリンク信号キャンセル関数646に提供され、その結果、ダウンリンク信号キャンセル関数646は、アップリンク信号に漏れた対応するダウンリンクアンテナ又は相互変調信号のうちのいずれかをデジタルにキャンセルし得る。ダウンリンク信号キャンセル機能646は、任意選択的であり、例えば、米国特許第10,103,802号に説明される技術を使用して実施され得、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
キャンセルされた漏洩信号を有する(その選択肢が用いられる場合)アップリンクリンク信号のための結果として得られる実際のデジタルサンプルは、デジタルベースバンドIQサンプルを生成するために、実際のデジタルサンプルをデジタルダウンコンバートする、その信号経路611に含まれるデジタルダウンコンバータ(DDC)648に供給される。デジタルベースバンドIQサンプルは、DDC648によって出力されるデジタルIQサンプルのサンプルレート及び/又は分解能を変換して、IQマルチプレクサ機能652(以下に説明される)によって使用される入力サンプルレート及び/又は分解能と合致させる、サンプルレート変換機能650に供給される。
各アップリンク無線モジュール607内の各信号経路611は、異なるセル(同じ広い周波数帯内で異なる周波数を使用してサービスされる)のための別個のIQデータを生成するために、サンプルレート変換機能650によって出力される複合IQサンプルストリームをデジタルフィルタ処理するように構成される、それぞれのIQマルチプレクサ機能652を備える。任意のアップリンク無線モジュール607の各信号経路611内のIQマルチプレクサ機能652によって出力されるアップリンクIQデータの各別個のストリームは、アップリンクIQストリームスイッチ654を介して、任意のアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606の任意の信号経路610に供給され得る。アップリンクIQストリームスイッチ654は、任意のアップリンク無線モジュール607の各信号経路611によって出力されるIQデータを受信し、それを、以下に説明される管理プレーン機能の制御下で、アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606の適切な信号経路610に供給するように構成されている。
各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610は、それぞれのサンプルレート適合機能656を更に備える。各サンプルレート適合機能656は、その信号経路610に供給されたIQデータを、その信号経路610で実施されるアップリンクベースバンド処理で使用される入力サンプルレート及び分解能に変換するように構成されている。例えば、無線モジュール607によって生成されるIQデータは、信号経路610がサポートするように構成されている特定のワイヤレスインターフェースプロトコルのためのその信号経路610で実施されるアップリンクベースバンド処理で使用されるサンプルレート及び分解能とは異なるサンプルレート及び分解能を有し得、その場合、サンプルレート適合機能656は、それがアップリンクベースバンド処理に必要とされるサンプルレート及び分解能を使用するように、供給されたIQデータを変換する。
各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610は、それぞれの遅延制御バッファ658を更に備える。各遅延制御バッファ658は、アップリンクIQデータをバッファするように構成され、その結果、適切なレートでその信号経路610内の後続のアップリンクベースバンド処理機能に供給され得る。アップリンクIQデータを後続のアップリンクベースバンド処理機能に供給するための適切なレートは、信号パッチ610が任意の時点でサポートするように構成される、特定の機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯に依存する。
各アップリンクマルチプロトコルプロセスブロック606内の各信号経路610はまた、そのアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606によってサポートされる様々な機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯のためのL3/L2/L1処理機能660を含む。各信号経路610は、特定の機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯を実装するように構成され得、対応するL3/L2/L1処理機能660は、そのようにするために使用される。また、いくつかの機能分割について、L3/L2/L1処理機能660によって実施される処理は、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存する。
1つの例では、信号経路610は、サブ6Ghz周波数帯の5GNRワイヤレスインターフェースで使用するためのO-RANアライアンスによって指定される選択肢7-2の機能分割を実装するように構成され得、この場合、その信号経路610内のL3/L2/L1処理機能660は、アップリンク周波数領域ベースバンドIQデータを生成するために、低5GNR PHY機能(例えば、巡回プレフィックス除去、高速フーリエ変換(FFT)処理、ポート低減、及びリソース要素デマッピング)を実施するように構成されている。
別の例では、信号経路610は、サブ6Ghz周波数帯の4Gワイヤレスインターフェースで使用するためのCPRI仕様によって指定される選択肢8の機能分割を実装するように構成され得、この場合、その信号経路610内のL3/L2/L1処理機能660は、関連付けられたアップリンク無線モジュール607の関連付けられた信号経路611によって供給されるベースバンドデータに対して、プロトコル固有のL3、L2、又はL1処理を実施しないように構成されている。
更に別の例では、1つ以上の信号経路610は、サブ6Ghz周波数帯で5GNRワイヤレスインターフェースで使用するための単一ノード5GNRスモールセルgNBを実装するように構成され得、この場合、各そのような信号経路610におけるL3/L2/L1処理機能660は、その単一ノード5GNRスモールセルgNBによってサービスされるセルのための5GNR L3、L2、及びL1機能のうちの全てを実施するように構成されている。この例では、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して通信されるデータ(及びL3/L2/L1処理機能660によって生成される)は、適切なバックホールインターフェースを使用して関連付けられたワイヤレスサービスプロバイダのコアネットワークに通信されるダウンリンク制御プレーン、ユーザプレーン、及び管理プレーンバックホールデータを含む。
信号経路610は、異なる機能分割、ワイヤレスインターフェース、及び/又は周波数帯を実装するように構成され得る。
各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610は、L3/L2/L1処理関数660によって生成されたアップリンクデータを受信し、信号経路610がフレーム化されたデータをサポート及び出力するように構成される、特定の機能分割(及び特定のフロントホール又はバックホールトランスポートプロトコル)に従ってアップリンクデータをフレーム化する、それぞれのフレーマ662を更に備える。また、いくつかの機能分割について、フレーム662がどのようにL3/L2/L1処理機能660によって生成されるアップリンクデータをフレーム化するかは、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存する。
各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610は、フレーマ662によって出力されるフレーム化されたアップリンクデータからアップリンクパケットを生成するために、イーサネット、IP、及びトランスポートプロトコル(UDPなどの)処理を実施するように構成されている、それぞれのIPパケット送信機664を備える。IPパケット送信機664は、結果として得られるアップリンクパケットを、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、仮想ヘッドエンド402の1つ以上の基地局ノード500に通信するために内部イーサネットスイッチ600のポートに結合される。
各統一された遠隔ユニット404はまた、管理プレーン機能を含む。図6に示される実施形態では、各統一された遠隔ユニット404は、仮想化されたヘッドエンド402内の管理システム522と通信し、仮想化されたヘッドエンド402内の基地局ノード500から直接通信される任意の管理プレーンデータ、ならびに様々なダウンリンク信号経路608からそれに転送される任意の非リアルタイム制御プレーン及び管理プレーンデータを処理する、無線監視及び管理機能666を含む。無線監視及び管理機能666は、フレーミング/デフレーミング構成コントローラ668、L3/L2/L1構成コントローラ670、及びタイミング整列コントローラ672を備える。フレーミング/デフレーミング構成コントローラ668は、ダウンリンク及びアップリンクマルチプロトコル処理ブロック604及びブロック606の各信号経路608及び610内に含まれるデフレーマ614及びフレーマ662を制御及び構成するように構成されている。L3/L2/L1構成コントローラ670は、ダウンリンク及びアップリンクマルチプロトコル処理ブロック604及びブロック606の各信号経路608及び610内に含まれるL3/L2/L1機能616及び660を制御及び構成するように構成されている。タイミング整列コントローラ672は、ダウンリンク及びアップリンクマルチプロトコル処理ブロック604及び606の各信号経路608及び610内に含まれる、時間整列FIFOバッファ618及び遅延制御バッファ658を制御及び構成するように構成されている。
無線監視及び管理機能666(並びにそのフレーミング/デフレーミング構成コントローラ668、L3/L2/L1構成コントローラ670、及びタイミング整列コントローラ672)は、仮想化されたヘッドエンド402内の管理システム522からの管理プレーン通信によって示されるように、統一された遠隔ユニット404の様々な部分を構成する。
統一された遠隔ユニット404はまた、同期プレーン機能を含む。図6に示される実施形態では、各統一された遠隔ユニット404は、仮想化されたヘッドエンド402内の時間同期サーバ516と通信する、タイミング同期スレーブ機能674を含む。タイミング同期スレーブ機能674は、それ自体(及び統一された遠隔ユニット404の共通ローカルクロック及びクロック分配機能676)を、オープン無線アクセスネットワーク400のための時間同期サーバ516によって確立された時間基準に同期させるように構成されている。図4~図6と関連して本明細書に説明される実施形態では、タイミング同期スレーブ機能674は、それ自体を、PTP又はSyncEプロトコルを使用して、時間同期サーバ516によって確立された時間基準に同期させるように構成されている。共通ローカルクロック及びクロック分配機能676は、ローカルクロック信号及び統一された遠隔ユニット404の様々な部分のためのデータを提供するように構成されている。
仮想化されたヘッドエンド402及び各統一された遠隔ユニット404(及びそこに含まれるように説明された機能)、更に、より一般的には、オープン無線アクセスシステム400、及び上記のいずれかによって実装されている、本明細書に説明される特定の特徴のいずれかは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせにおいて、実装され得、様々な実施態様(ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにかかわらず)はまた、関連付けられた機能のうちの少なくとも一部を実装するよう構成されている、概して「回路」又は「複数回路」と称され得る。ソフトウェアに実装される場合、こうしたソフトウェアは、1つ以上の好適なプログラム可能プロセッサ上で実行されるソフトウェア若しくはファームウェアに実装され得るか、又はプログラム可能デバイス(例えば、専用ハードウェア、汎用ハードウェア、及び/若しくは仮想プラットフォームに含有若しくは実装されるプロセッサ若しくはデバイス)を構成することができる。こうしたハードウェア又はソフトウェア(又はその一部)は、他の方法(例えば、特定用途向け集積回路(ASIC)など)で実装することができる。また、RF機能は、1つ以上のRF集積回路(RFIC)及び/又はディスクリート構成要素を使用して実装することができる。仮想化されたヘッドエンド402及び各統一された遠隔ユニット404、並びにより一般的に、オープン無線アクセスシステム400は、他の方式で実装されてもよい。これは、例えば、各統一された遠隔ユニット404内の様々な機能及び信号経路の内容、順序、及び分割の変形例を含む。
図6に示される実施形態では、アンテナ640は、アンテナ回路638を使用して統一された遠隔ユニット404に結合される外部アンテナを使用して実装される。代替的な実施形態では、アンテナ640のうちの少なくとも一部は、無線モジュール605及び607、又は各統一された遠隔ユニット404の他の箇所に統合されたアンテナを使用して実装される。
図7は、図6に示される統一された遠隔ユニット404の1つの例示的なモジュール式実施態様を例示する。図7に示される統一された遠隔ユニット404のモジュール式実施態様は、例示的であり、図6に示される統一された遠隔ユニット404は、他の方式で実装され得ることが理解される。
図7に示される例示的なモジュール式実施態様では、統一された遠隔ユニット404は、中央デジタル基板700及び複数の無線基板702を備える。中央デジタル基板700は、制御プレーン、ユーザプレーン、同期プレーン、及び管理プレーン機能(例えば、ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604及びアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606を含む)を実装するために使用される、1つ以上の処理デバイス704(1つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などの)を備える。処理デバイス704はまた、内部イーサネットスイッチ600、ダウンリンクIQストリームスイッチ622、及びアップリンクIQストリームスイッチ654の一部を実装するために使用される。
各無線基板702は、複数のダウンリンク無線モジュール605及び複数のアップリンク無線モジュール607、並びに中央デジタル基板700に実装されていないダウンリンクIQストリームスイッチ622及びアップリンクIQストリームスイッチ654の部分を実装するために使用される。各無線基板702はまた、アンテナ回路638の少なくとも一部を含んでもよく、1つ以上のアンテナ640を含んでもよく、又はそれらに結合されてもよい。
各無線基板702は、中央デジタル基板700に実装されないダウンリンクIQストリームスイッチ622及びアップリンクIQストリームスイッチ654の部分とともに、IQ加算器/アダー/コンバイナ機能624、サンプルレート変換関数626、DUC機能628、各ダウンリンク無線モジュール605のCFR及びDPD機能630、任意選択のダウンリンク信号キャンセル機能646、DDC648、サンプルレート変換機能650、並びに各アップリンク無線モジュール607のIQマルチプレクサ機能652を実装するために使用される、1つ以上の処理デバイス706(1つ以上のFPGAなどの)を備える。図7に示される例示的な実施態様では、各ダウンリンク無線モジュール605のDAC634及びRF/PA回路636、並びに各アップリンク無線モジュール607のLNA/RF回路642及びADC644とともに、アンテナ回路638及びアンテナ640は、1つ以上の処理デバイス706(図7に「DAC/ADC及びRF回路」708として示される)とは別個に実装される。ダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604及びアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606のいくつかの機能もまた、無線基板702に実装され得る。
図7に示される例示的な実施形態では、内部イーサネットスイッチ600の外部ポートをスイッチドイーサネットネットワーク406に結合するために使用される内部イーサネットスイッチ600のイーサネットインターフェースは、各イーサネットインターフェースのためのイーサネット物理層デバイス712が実装される、イーサネットインターフェース基板710を使用して実装され得る。この例示的な実施形態では、内部イーサネットスイッチ600の他の機能は、中央デジタル基板700上に実装される。
中央デジタル基板700は、様々な無線基板702及びイーサネットインターフェース基板710が接続され得る、適切なバックプレーンコネクタを有するバックプレーンとして実装され得る。この実施態様は、共通中央デジタル基板700が、異なる周波数帯(例えば、認可された周波数帯(例えば、サブ6GHz及びmmWave周波数帯)、及び無認可の周波数帯)、ワイヤレスインターフェースプロトコル(例えば、2G、3G、4G、5G、TETRA、及びWiFiプロトコル)、二重化スキーム(例えば、FDD及びTDD)、及び出力電力クラス(例えば、200mW、2W、20W)、並びにイーサネットケーブル配線をサポートするように構成される異なる無線基板702とともに使用され得る。これは、モジュール式製品プラットフォームが作成されることを可能にする。例えば、複数の周波数帯及び複数のワイヤレスインターフェースプロトコルをサポートする統一された遠隔ユニット404は、中央デジタル基板700を、異なる周波数帯及びワイヤレスインターフェースプロトコルをサポートする無線基板702に接続することによって組み立てられ得る。また、個々の無線基板702は、低次MlMOスキーム(2×2MIMO又は4×4MIMOなど)をサポートするように構成され得、複数の低次MIMO無線基板702が、高次MIMOスキーム(4×4MIMO又は8×8MIMOなど)を実装するために一緒に使用され得る。典型的には、非ソフトウェア構成可能、バンド依存性、プロトコル依存性、二重化スキーム依存性、及び/又は出力電力依存性のデバイス及び回路は、RF/PA回路636、LNA/RF回路642、アンテナ回路638、及びアンテナ640内に含まれる。
更に、統一された遠隔ユニット404のソフトウェア構成可能な部分は、異なる機能分割、異なる周波数帯、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び二重化スキームをサポートするために、構成又は再構成され得る(例えば、現在読み込まれているソフトウェアの構成若しくは再構成によって、及び/又は新しいソフトウェアの読み込みによって)。この構成又は再構成は、統一された遠隔ユニット404が組み立てられるか、若しくは試験される時点で(例えば、製造業者又はシステムインテグレータによって)、統一された遠隔ユニット404が設置された時点で、又は設置後即座に発生し得る。
図8は、オープン無線アクセスネットワーク400を使用してダウンリンクアナログRF信号を送信する方法800の1つの例示的な実施形態を例示する高レベルフローチャートを含む。方法800の実施形態は、図4~図7と関連して上記に説明されたオープン無線アクセスネットワーク400の実施形態を使用して実装されているものとして本明細書に説明されているが、他の実施形態は、他の方式で実装され得る。
図8に示されるフロー図のブロックは、説明を容易にするために概して順次配置されているが、この配置は単に例示的なものであることが理解されるべきであり、方法800(及び図8に示すブロック)と関連付けられた処理は、異なる順番(例えば、ブロックと関連付けられた少なくとも一部の処理が並列及び/又はイベント駆動様式で実施される場合)で発生し得ることが認識されるべきである。また、ほとんどの標準的な例外処理は、説明を容易にするために説明されていないが、方法800は、こうした例外処理をすることができ、また典型的には含むことが理解されるべきである。
図8に示される方法800の実施形態は、本明細書では、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる特定のセルに対して実施されるものとして説明されており、これは、本明細書では「現在の」セルと呼ばれる。
方法800は、現在のセルに使用される機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯に従って、処理を実施して、現在のセルのためのデジタルダウンリンクフロントホールデータを生成すること(ブロック802)と、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、デジタルダウンリンクフロントホールデータを、現在のセルにサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニットに発信すること(ブロック804)と、を含む。
第1の例では、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、アナログRFインターフェース基地局502(より具体的には、RRH)、対応するBBU、及びIPストリームトランシーバ512を備える。この例では、BBUは、デジタルダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンデータを生成するために、関連付けられたワイヤレスインターフェースプロトコルに対してL3、L2、及びL1処理を実施する。デジタルダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンデータは、適切なデジタルインターフェース(例えば、CPRI)を使用してRRHに通信される。RRHは、受信されたデジタルダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンデータから、ダウンリンクアナログRF信号を生成する。RRHによってネイティブに出力されるダウンリンクアナログRF信号を、関連付けられたセルにサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404にスイッチドイーサネットネットワーク406を介して通信されるIPパケット内にカプセル化された時間領域デジタルベースバンドデータに変換するIPストリームトランシーバ512。
第2の例では、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、デジタルインターフェース基地局ノード504(より具体的には、O-RAN DU508)を含む。1つ以上の基地局ノード500はまた、対応するO-RAN CU506を含み得る。O-RAN-CU506(現在のセルにサービスするために使用される場合)及びO-RAN DU508は、関連付けられたワイヤレスインターフェースプロトコルのためのL3及びL2処理並びにL1の高PHY機能を実施し、デジタルダウンリンクユーザプレーン周波数領域デジタルIQデータ及びデジタルダウンリンク制御プレーンメッセージを出力し、それらをIPパケット内で、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、現在のセルにサービスする1つ又は複数の統一された遠隔ユニット404に通信する。
第3の例では、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、デジタルインターフェース基地局ノード504(より具体的には、CPRI BBU510)及びIPストリームトランシーバ514を備える。この例では、対応するCPRI RRHは、使用されず、代わりに、現在のセルをサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404が、そのCPRI BBU510のためのRRHとして作用する。この例では、CPRI BBU510は、CPRIフレームの形態でデジタルダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンデータを生成するために、関連付けられたワイヤレスインターフェースプロトコルに対してL3、L2、及びL1処理を実施する。CPRIフレームは、CPRIインターフェースを使用してIPストリームトランシーバ514に通信される。IPストリームトランシーバ514は、CPRI BBU510によって出力されるCPRIフレームからデジタルダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンデータを抽出し、抽出されたデジタルダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンデータをダウンリンク制御プレーン及びユーザプレーンIPパケット内にカプセル化し、それらを、現在のセルにサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404にスイッチドイーサネットネットワーク406を介して通信する。
方法800は、現在のセルにサービスする各統一された遠隔ユニット404によって、スイッチドイーサネットネットワーク406から、現在のセルのためのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信すること(ブロック806)と、統一された遠隔ユニット404によって、現在のセルのためのデジタルダウンリンクフロントホールデータの処理を実施して、現在のセルのためのダウンリンクアナログRF信号を生成すること(ブロック808)と、その統一された遠隔ユニット404と関連付けられたアンテナ640から、現在のセルのためのダウンリンクアナログRF信号をワイヤレスで送信すること(ブロック810)と、を更に含む。デジタルダウンリンクフロントホールデータの処理は、機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び現在のセルに使用される周波数帯に従って実施される。
現在のセルにサービスする各統一された遠隔ユニット404は、それに、統一された遠隔ユニット404の内部イーサネットスイッチ600の1つ以上のイーサネットインターフェースを使用して、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して通信される、デジタルダウンリンクフロントホールデータを受信する。
図4~図7のオープン無線アクセスネットワーク400と関連して本明細書に説明される例示的な実施形態では、1つ以上のダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604の1つ以上の信号経路608、及び統一された遠隔ユニット404の1つ以上のダウンリンク無線モジュール605の1つ以上の信号経路609は、現在のセルにサービスするためのダウンリンクアナログRF信号を生成するために使用される。
この例では、内部イーサネットスイッチ600は、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500から受信されたデジタルダウンリンクフロントホールデータの各パケットを、受信されたパケットに対するイーサネット、IP、及びトランスポートプロトコル処理を実施する、適切なダウンリンクマルチプロトコル処理ブロック604の適切な信号経路608内のIPパケット受信機612に転送する。その信号経路608内のデフレーマ614は、その信号経路608内のIPパケット受信機612によって出力されるダウンリンクデータを受信し、現在のセルに使用される特定の機能分割(及びフロントホールトランスポートプロトコル)に基づいて通信される様々なタイプのデータを抽出する。この例では、1つ以上の基地局ノード500からその信号経路608に通信される非リアルタイム制御プレーンデータ、管理プレーンデータ、及び同期プレーンデータは、統一された遠隔ユニット404内の無線監視及び管理機能666又は時間同期スレーブ674に転送される。
信号経路608内のL3/L2/L1処理機能616は、その信号経路608内のデフレーマ614によって出力される抽出されたダウンリンクデータを受信し、現在のセルに使用される特定の機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯に対する必要とされる処理を実施する。また、いくつかの機能分割について、デフレーマ614がどのように様々なタイプのデータを抽出するか、及び/又はL3/L2/L1処理機能616によって実施される処理は、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存する。
L3/L2/L1処理機能616によって生成される、結果として得られる時間領域IQデータは、信号経路608の残部によって更に処理される。現在のセルにサービスするために使用される各信号経路608によって出力される時間整合及びサンプルレート適合時間領域IQデータは、ダウンリンクIQストリームスイッチ622を介して、適切なダウンリンク無線モジュール605の適切な信号経路609に供給され得る(管理プレーンを介して決定される構成に従って)。
現在のセルにサービスするために使用される各ダウンリンク無線モジュール605の各信号経路609は、その信号経路609に供給される現在のセルについて、各時間領域IQデータストリーム(及び他のセルに対する任意の他の時間領域IQデータストリーム)を受信し、そのような時間領域IQデータストリームをデジタルに加算し(又は別様に組み合わせ)、現在のセル(及び任意のそのような他のセル)にサービスするためのアナログRF信号を生成する。結果として得られるアナログRF信号は、統一された遠隔ユニット404と関連付けられた1つ以上のアンテナ640に対して放射される。
図9は、オープン無線アクセスネットワーク400を使用してアップリンクアナログRF信号を受信する方法900の1つの例示的な実施形態を例示する高レベルフローチャートを含む。方法900の実施形態は、図4~図7と関連して上記に説明されたオープン無線アクセスネットワーク400の実施形態を使用して実装されているものとして本明細書に説明されているが、他の実施形態は、他の方式で実装され得る。
図9に示されるフロー図のブロックは、説明を容易にするために概して順次配置されているが、この配置は単に例示的なものであることが理解されるべきであり、方法900(及び図9に示すブロック)に関連する処理は、異なる順番(例えば、ブロックに関連する少なくとも一部の処理が並列及び/又はイベント駆動様式で実施される場合)で発生し得ることが認識されるべきである。また、ほとんどの標準的な例外処理は、説明を容易にするために説明されていないが、方法900は、こうした例外処理をすることができ、また典型的には含むことが理解されるべきである。
図9に示される方法900の実施形態は、本明細書では、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされる特定のセルに対して実施されるものとして説明されており、これは、本明細書では「現在の」セルと呼ばれる。
方法900は、現在のセルにサービスする各統一された遠隔ユニット404によって、その統一された遠隔ユニット404と関連付けられたアンテナ640を介して現在のセルのためのアップリンクアナログRF信号をワイヤレスで受信すること(ブロック902)と、統一された遠隔ユニット404によって、アップリンクアナログRF信号の処理を実施して、現在のセルのためのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成すること(ブロック904)と、その統一された遠隔ユニット404によって、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して現在のセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノード500に、現在のセルのためのデジタルアップリンクフロントホールデータを発信すること(ブロック906)と、を含む。アップリンクアナログRF信号の処理は、機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び現在のセルに使用される周波数帯に従って実施される。
図4~図7のオープン無線アクセスネットワーク400と関連して本明細書に説明される例示的な実施形態では、1つ以上のアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606の1つ以上の信号経路610、及び統一された遠隔ユニット404の1つ以上のアップリンク無線モジュール607の1つ以上の信号経路611は、現在のセルにサービスするために、アップリンクアナログRF信号を受信及び処理するために使用される。
現在のセルにサービスするために使用される各アップリンク無線モジュール607の各信号経路611は、統一された遠隔ユニット404と関連付けられた1つ以上のアンテナ640を介して現在のセルに対するアップリンクアナログRF信号を受信する。信号経路611は、受信されたアップリンクアナログRF信号から時間領域IQデータストリームを生成し、これは、アップリンクIQストリームスイッチ654を介して、適切なアップリンクマルチプロトコル処理ブロック606の適切な信号経路610に供給される(管理プレーンを介して決定される構成に従って)。
現在のセルにサービスするために使用される各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610について、それに提供される時間領域IQデータが、その信号経路610内で実施されるアップリンクベースバンド処理に使用される入力サンプルレート及び分解能を有するようにそれぞれのサンプルレート適合機能656によって変換され、それぞれの遅延制御バッファ658によってバッファされ、その結果、時間領域IQデータは、適切なレートで信号経路610内の後続のアップリンク処理機能に供給され得る。信号経路610内のL3/L2/L1処理機能660は、アップリンク時間領域IQデータを受信し、現在のセルに使用される特定の機能分割、ワイヤレスインターフェースプロトコル、及び周波数帯に対して必要とされる処理を実施する。また、いくつかの機能分割について、L3/L2/L1処理関数660によって実施される処理は、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存し、その場合、統一された遠隔ユニット404内のL3/L2/L1構成コントローラ670は、そのようなスケジューリング情報を決定し、L3/L2/L1処理機能660を適切に構成するために、対応する制御プレーンデータを処理する。
現在のセルにサービスするために使用される各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610について、それぞれのフレーマ662は、信号経路608がサポートするように構成される特定の機能分割(及び特定のフロントホールトランスポートプロトコル)に従って、処理されたアップリンクデータをフレーム化し、フレーム化されたデータを出力する。また、いくつかの機能分割について、フレーマ662がどのように、処理されたアップリンクデータをフレーム化するかは、制御プレーンを介して提供されるスケジューリング情報に依存し、その場合、統一された遠隔ユニット404内のフレーミング/デフレーミング構成コントローラ668は、そのようなスケジューリング情報を決定し、各フレーマ662を適切に構成するために、対応する制御プレーンデータを処理する。
現在のセルにサービスするために使用される各アップリンクマルチプロトコル処理ブロック606内の各信号経路610について、それぞれのIPパケット送信機664は、フレーマ662によって出力されるフレーム化されたアップリンクデータからアップリンクパケットを生成するために、イーサネット、IP、及びトランスポートプロトコル処理を実施する。IPパケット送信機664は、結果として得られるアップリンクパケットを、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、仮想ヘッドエンド402の関連付けられた1つ以上の基地局ノード500に通信するために内部イーサネットスイッチ600のポートに結合される。
方法900は、スイッチドイーサネットネットワークから現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500によって、現在のセルのためのデジタルアップリンクフロントホールデータを受信すること(ブロック908)と、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500によって、現在のセルのデジタルアップリンクフロントホールデータの処理を実施すること(ブロック910)と、を更に含む。デジタルアップリンクフロントホールデータの処理は、現在のセルに使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って実施される。
第1の例では、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、アナログRFインターフェース基地局502(より具体的には、RRH)、対応するBBU、及びIPストリームトランシーバ512を備える。この例(選択肢8)で使用される機能分割について、現在のセルにサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404は、IPパケット内にカプセル化された時間領域デジタルIQデータを仮想化されたヘッドエンド402に通信する。IPストリームトランシーバ512は、1つ以上の統一された遠隔ユニット404からIPパケットを受信し、各アンテナキャリアに対して時間領域デジタルIQデータを抽出し、様々な統一された遠隔ユニット404から各アンテナキャリアに対して受信された対応するIQサンプルをデジタルに加算し、各アンテナキャリアに対して加算されたIQサンプルの結果として得られるストリームを、RRHのアンテナインターフェースを介してRRHに供給されるアップリンクアナログRF信号に変換する。各アンテナキャリアについて、RRHは、RRHに供給されるアップリンクアナログRF信号から時間領域IQデータを生成する。RRHは、様々なアンテナキャリア(適切な制御プレーン、管理データプレーン、及び同期プレーンデータとともに)に対して受信された、結果として得られる時間領域IQデータをアップリンクCPRIフレームにフレーム化し、これらは、関連付けられたBBUに通信される。BBUは、CPRIフレームを受信し、様々なタイプのデータを抽出し、現在のセルにサービスするために使用されるワイヤレスインターフェースプロトコルのためのL3、L2、及びL1処理を実施する。
第2の例では、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、デジタルインターフェース基地局ノード504(より具体的には、O-RAN DU508)を含む。1つ以上の基地局ノード500はまた、対応するO-RAN CU506を含み得る。この例(選択肢7-2)で使用される機能分割について、現在のセルにサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404は、仮想化されたヘッドエンド402のO-RAN DU508に通信されるIPパケット内にアップリンクO-RANユーザプレーン及び制御プレーンデータを生成する。O-RAN DU508は、IPパケットを受信し、様々なタイプのデータを抽出し、現在のセルにサービスするために使用されるワイヤレスインターフェースプロトコルのためのL1の高PHY機能、並びにO-RAN CU506で実施されない任意のL2及び/又はL3処理(使用される場合)を実施する。結果として得られるアップリンクデータは、残りのL2及び/又はL3処理を実施するO-RAN CU506(使用される場合)に通信される。
第3の例では、現在のセルにサービスする1つ以上の基地局ノード500は、デジタルインターフェース基地局ノード504(より具体的には、CPRI BBU510)及びIPストリームトランシーバ514を備える。この例では、対応するCPRI RRHは、使用されず、代わりに、現在のセルをサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404が、そのCPRI BBU510のためのRRHとして作用する。この例(選択肢8)で使用される機能分割について、現在のセルにサービスする1つ以上の統一された遠隔ユニット404は、IPパケット内にカプセル化された時間領域デジタルIQデータを仮想化されたヘッドエンド402のIPストリームトランシーバ514に通信する。IPストリームトランシーバ514は、1つ以上の統一された遠隔ユニット404からIPパケットを受信し、各アンテナキャリアに対して時間領域デジタルIQデータを抽出し、様々な統一された遠隔ユニット404から受信された各アンテナキャリアのための対応するIQサンプルをデジタルに加算する。IPストリームトランシーバ514は、様々なアンテナキャリア(適切な制御プレーン、管理データプレーン、及び同期プレーンデータとともに)に対して受信された、結果として得られる加算された時間領域IQデータをアップリンクCPRIフレームにフレーム化し、これらは、CPRI BBU510に通信される。CPRI BBU510は、CPRIフレームを受信し、様々なタイプのデータを抽出し、現在のセルにサービスするために使用されるワイヤレスインターフェースプロトコルのためのL3、L2、及びL1処理を実施する。
図8及び図9に示される方法800及び900の実施形態では、1つ以上の統一された遠隔ユニット404とともに、仮想化されたヘッドエンド402の1つ以上の基地局ノード500が、セルにサービスするために使用される。しかしながら、統一された遠隔ユニット404はまた、セルにサービスする単一ノードスモールセル基地局として作用するように構成され得る。その場合、セルにサービスを提供するために、仮想化されたヘッドエンド402の別個の基地局ノード500は使用されない。バックホールダウンリンク及びアップリンク通信は、サービスプロバイダのコアネットワークから、スイッチドイーサネットネットワーク406を介して、統一された遠隔ユニット404に直接通信される。
図10は、オープン無線アクセスネットワークの動作を適合させる方法1000の1つの例示的な実施形態を例示する高レベルフローチャートを含む。方法1000の実施形態は、図4~図7と関連して上記に説明されたオープン無線アクセスネットワーク400の実施形態を使用して実装されているものとして本明細書に説明されているが、他の実施形態は、他の方式で実装され得る。
図10に示されるフロー図のブロックは、説明を容易にするために概して順次配置されているが、この配置は単に例示的なものであることが理解されるべきであり、方法1000(及び図10に示すブロック)に関連する処理は、異なる順番(例えば、ブロックに関連する少なくとも一部の処理が並列及び/又はイベント駆動様式で実施される場合)で発生し得ることが認識されるべきである。また、ほとんどの標準的な例外処理は、説明を容易にするために説明されていないが、方法1000は、こうした例外処理をすることができ、また典型的には含むことが理解されるべきである。
方法1000は、オープン無線アクセスネットワーク400と関連付けられた1つ以上の性能属性を監視すること(ブロック1002)と、監視された性能属性に基づいてオープン無線アクセスネットワーク400の構成を適合させること(ブロック1004)と、適合された構成を使用してオープン無線アクセスネットワーク400を動作すること(ブロック1006)と、を含む。
この例示的な実施形態では、仮想化されたヘッドエンド402内の管理システム522、及び統一された遠隔ユニット404内の無線監視及び管理機能666は、仮想化されたヘッドエンド402と統一された遠隔ユニット404との間でデータを通信する、並びに/又は基地局ノード500及び/若しくは統一された遠隔ユニット404における負荷若しくはスループットを処理するために使用される、スイッチドイーサネットネットワーク406の帯域幅及び/又は遅延などの性能属性を監視するように構成され得る。仮想化されたヘッドエンド402内の管理システム522、並びに無線監視及び管理機能666は、この監視を、直接的に(例えば、それ自体が基礎データを捕捉し、必要な計算を行うことによって)、間接的に(例えば、基礎データを有する、及び/若しくは必要な計算を行う他の実体と通信することによって)、又はその組み合わせで行うことができる。
1つ以上の監視された性能属性は、構成変更が必要とされることをそれらが示すかどうかを確認するためにチェックされ得る。例えば、1つ以上の監視された性能属性が、オープン無線アクセスネットワーク400の現在の構成のために確立された閾値を満たさない場合、構成変更が必要とされ得る。
例えば、スイッチドイーサネットネットワーク406の監視された帯域幅及び/又は遅延が、オープン無線アクセスネットワーク400の現在の構成に対して確立された閾値を満たさない場合、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされるセルのうちの1つ以上で使用される機能分割は、帯域幅又は遅延の集中がより少ない機能分割を使用するように変更され得る(例えば、選択肢7-2の機能分割を使用してオープン無線アクセスネットワーク400によって現在サービスされているセルのための構成を、代わりに選択肢2の機能分割を使用するように変更することによって)。この構成変更は、構成変更を伴うオープン無線アクセスネットワーク400の性能が、他の監視された性能属性のために確立された閾値を依然として満たすことになると予期される場合に行われ得る。
別の例では、1つ以上の統一された遠隔ユニット404の監視された処理負荷又は性能が、オープン無線アクセスネットワーク400の現在の構成のために確立された閾値を満たさない場合、オープン無線アクセスネットワーク400によってサービスされるセルのうちの1つ以上で使用される機能分割は、処理の集中がより少ない機能分割を使用するように変更され得る(例えば、選択肢7-2の機能分割を使用してオープン無線アクセスネットワーク400によって現在サービスされているセルのための構成を、代わりに選択肢8の機能分割を使用するように変更することによって)。この構成変更は、構成変更を伴うオープン無線アクセスネットワーク400の性能が、他の監視された性能属性のために確立された閾値を依然として満たすことになると予期される場合に行われ得る。
この構成適合は、自動又は手動で行われ得る。
図11は、選択肢8の機能分割及び時間領域IQデータを使用して、フロントホールデータの転送を最適化する方法1100の1つの例示的な実施形態を例示する高レベルフローチャートを含む。方法1100の実施形態は、図4~図7と関連して上記に説明されたオープン無線アクセスネットワーク400の実施形態を使用して実装されているものとして本明細書に説明されている。より具体的には、処理に関連付けられた方法1100は、基地局ノード500(例えば、IPストリームトランシーバ512又は514内の)及び関連セルにサービスする統一された遠隔ユニット404のうちの1つ以上に実装され得る。他の実施形態は、他の方式で実装されてもよい。
図11に示されるフロー図のブロックは、説明を容易にするために概して順次配置されているが、この配置は単に例示的なものであることが理解されるべきであり、方法1100(及び図11に示すブロック)に関連する処理は、異なる順番(例えば、ブロックに関連する少なくとも一部の処理が並列及び/又はイベント駆動様式で実施される場合)で発生し得ることが認識されるべきである。また、ほとんどの標準的な例外処理は、説明を容易にするために説明されていないが、方法1100は、こうした例外処理をすることができ、また典型的には含むことが理解されるべきである。
典型的には、選択肢8の機能分割が、フロントホールを介してデータを通信するために使用されるとき、対応する物理無線ブロック(PRB)のいずれかが未割り当てであるか否かにかかわらず、チャネル帯域幅全体のためのフロントホールデータが転送される。例えば、デジタルDASの配備では、歴史的にこのようなことが行われてきた。この問題は、「帯域幅部分」の使用をサポートする5G新無線(NR)無線アクセスネットワークでより顕著になり得る。帯域幅部分は、所与のキャリア上の物理リソースブロック(PRB)の連続セットである。UEにサービスするために使用される帯域幅の量を低減することによって、UEによって使用される電力の量が低減され得る。しかしながら、選択肢8の機能分割が5G NR RANで使用されるとき、帯域幅部分が使用されているか否かにかかわらず、チャネル帯域幅全体のためのフロントホールデータが典型的に転送される。
対応するPRBのいずれかが未割り当てであるかどうかにかかわらず、チャネル帯域幅全体のためのフロントホールデータを転送することは、使用されるフロントホール帯域幅の量を増加させる。未割り当てのPRBのためのRF信号を放射することは、それらのPRBの増加したノイズレベルを結果としてもたらし得る。これはまた、セル間干渉調整、及びチャネル帯域幅上の予約された領域の使用にも影響し得る。
図11は、選択肢8の機能分割がフロントホールネットワークを介してフロントホールデータを転送するために使用されるときの、この問題に対処する1つのアプローチを例示する。
方法1100と関連付けられた処理は、送信境界(すなわち、送信時間間隔(TTI)、スロット、及びシンボル)に整列される。
方法1100は、各TTI又はスロットについて、チャネル帯域幅の各PRBと関連付けられたスペクトルのための受信された信号強度インジケータ(RSSI)値を決定すること(ブロック1102)を含む。ダウンリンクについて、関連付けられたセルにサービスするBBU 503、510、又は513で使用されるIPストリームトランシーバ512又は514は、チャネル帯域幅全体に対して生成された時間領域IQデータを使用して、チャネル帯域幅の各PRBと関連付けられたスペクトルに対するRSSI値を測定するように構成され得る。同様に、アップリンクについて、関連付けられたセルにサービスする各統一された遠隔ユニット404は、チャネル帯域幅に対して受信されたアナログアップリンクRF信号から時間領域IQデータを生成し、チャネル帯域幅全体に対して時間領域IQデータを使用して、チャネル帯域幅の各PRBと関連付けられたスペクトルに対するRSSI値を測定するように構成され得る。
いくつかの実施態様では、時間領域IQデータは、高速フーリエ変換(FFT)を実施することによって周波数領域IQデータに変換され、結果として得られる周波数領域IQデータは、RSSI値を決定するために、並びにIQデータをフィルタ処理及び転送する(以下に説明される)ために使用される。そのような実施態様では、フィルタ処理されたIQデータは、周波数領域IQデータとしてフロントホールネットワークを介して転送され得、この場合、逆FFT(iFFT)動作が、後続の処理のために時間領域IQデータを生成するために受信端で実施される。他の実施態様では、時間領域IQデータは、RSSI値を決定するために、並びにIQデータをフィルタ処理及び転送するために使用される。
方法1100は、各TTI又はスロットについて、チャネル帯域幅の各PRBが、関連付けられたRSSI値の機能として割り当てられているか否かを決定すること(ブロック1104)を更に含む。例えば、各PRBに対するRSSI値は、対応するPRBが割り当てられている場合にRSSI値が閾値を上回ることになるように選択され、対応するPRBが未割り当てである場合にRSSI値が閾値を下回ることになるように選択される、閾値と比較され得る。任意選択的に、未割り当てであると考えられる各PRBのための対応する時間領域IQデータと、割り当て済みのPRB内の予期される復調参照記号(DMRS)との間の相関が計算され得る。相関が十分に低い場合(例えば、関連付けられた相関閾値を使用して決定される)、そのPRBは、関連付けられたTTI又はスロットに対して未割り当てであるとみなされる。そうでなければ、PRBは、関連付けられたTTI又はスロットに割り当て済みであるとみなされる。この任意選択の処理は、この決定の正確性を改善するために行われ得る。
方法1100は、未割り当てのPRBと関連付けられたスペクトルを除去し、割り当て済みのPRBと関連付けられたスペクトルを渡すために、IQデータをバンドパスフィルタ処理することを更に含む(ブロック1106)。例えば、チャネル帯域幅と関連付けられたスペクトルは、スペクトルのチャンクに細分され得、各チャンクは、2つのPRBを含む(すなわち、チャンクの数は、チャネル帯域幅に対するPRBの総数の半分に等しいことになる)。そのような例では、IQデータは、割り当て済みのPRBを含む各チャンクと関連付けられたスペクトルを渡し、割り当て済みのPRBを含まない任意のチャンクを除去するためにフィルタ処理され得る。任意選択的に、割り当て済みのPRBの各連続セットのための(すなわち、5G NRの場合の各BWPのための)のパスバンドが、任意のドップラー効果を考慮するために追加のPRBと関連付けられたスペクトルを含むように拡張され得る。
方法1100は、フロントホールを介して、フィルタ処理されたIQデータ及びスペクトルのどの部分がTTI又はスロットのために転送されているかを識別する情報を含む、パケットを転送することを更に含む(ブロック1108)。例えば、スペクトルのどの部分が転送されているかを識別する情報は、ビットマップの形態をとり得、各ビット位置は、フィルタ処理に使用されるスペクトルの各チャンクと関連付けられる。各パケットは、ビットマップを含むヘッダとともに、TTI又はスロットのためのフィルタ処理されたIQデータの一部分を含み得る。ビットマップ内のビット位置は、関連付けられたパケット内に含まれるフィルタ処理されたIQデータと関連付けられている任意のチャンクに対して設定される。
ダウンリンク方向では、関連付けられたセルにサービスするIPストリームトランシーバ512又は514は、フィルタ処理されたIQデータ、及びどのチャンクがトランスポートされているかを識別するビットマップを含むパケットを生成し、それらを、フロントホールを介して、そのセルにサービスする様々な統一された遠隔ユニット404に送信する。アップリンク方向では、関連付けられたセルにサービスする各統一された遠隔ユニット404は、フィルタ処理されたIQデータ、及びどのチャンクがトランスポートされているかを識別するビットマップを含むパケットを生成し、それらを、フロントホールを介して、そのセルにサービスするIPストリームトランシーバ512又は514に送信する。
方法1100は、TTI又はスロットのために転送されたパケットを受信すること(ブロック1110)と、TTI又はスロットのために転送されたスペクトルの部分のためのフィルタ処理されたIQデータを使用すること(ブロック1112)と、を更に含む。例えば、ダウンリンク方向では、各統一された遠隔ユニット404は、それぞれのIPストリームトランシーバ512又は514から送信されたダウンリンクパケットを受信し、TTI又はスロットのために転送されたスペクトルのチャンク(パケットのヘッダ内に含まれるビットマップによって示される)のためのフィルタ処理されたIQデータを抽出し、示されるスペクトルのチャンクのみのために抽出されたフィルタ処理されたIQデータからRF信号を生成し、RF信号を増幅及び放射する。同様に、アップリンク方向では、各IPストリームトランシーバ512又は514は、関連付けられたセルにサービスする各統一された遠隔ユニット404から送信されたアップリンクパケットを受信し、TTI又はスロットのために輸送されたスペクトルのチャンク(パケットのヘッダに含まれるビットマップにより示される)のフィルタ処理されたIQデータを抽出し、対応するIQサンプル(例えば、それらをデジタルに加算することによって)を組み合わせる。IPストリームトランシーバ512がアナログRFインターフェースを介してRRH505とインターフェースする場合、IPストリームトランシーバ512は、チャネル帯域幅用のアナログRF信号を生成し、アナログRFインターフェースを介してRRH505にアナログRF信号を出力する。IPストリームトランシーバ514がデジタルベースバンドインターフェースを介してBBU510又は513と直接インターフェースする場合、IPストリームトランシーバ514は、関連付けられたBBU510又は513によって予期されるフォーマットでチャネル帯域幅全体に対する時間領域IQサンプルを生成し、それらを、デジタルベースバンドインターフェースを介してBBU510又は513に出力する。
割り当て済みのPRBのみのためのフロントホールデータを転送することは、使用されるフロントホール帯域幅の量を低減する。また、割り当て済みのPRBのためのRF信号のみが放射され得、未割り当てのPRBの低減されたノイズレベルを結果としてもたらす。これはまた、セル間干渉調整、及びチャネル帯域幅上の予約された領域の使用を改善し得る。
本明細書に説明されるオープン無線アクセスネットワークは、柔軟な統一された遠隔ユニットの使用をもたらし、各統一された遠隔ユニットは、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術(例えば、2G、3G、4G、及び5G)、複数の周波数帯、及び/又は複数の機能分割を使用して、複数のセルに同時にサービスし得る。これは、現場及び/又は現場のスイッチドイーサネットネットワークで提供されるサービスの数及び/又はタイプの変化に適合され得る柔軟な解決策を提供する。
更に、上記に説明された統一された遠隔ユニットのモジュール式実施態様は、製造業者又はシステムインテグレータが、ワイヤレスインターフェースプロトコル、周波数帯、及び機能分割の異なる組み合わせをサポートする統一された遠隔ユニットを容易に組み立てることを可能にする。また、そのようなモジュール式実施態様は、配備された統一された遠隔ユニットが、統一された遠隔ユニットで使用されるソフトウェア及び/又は無線基板を変更又は再構成することによって、異なるワイヤレスインターフェースプロトコル、周波数帯、又は機能分割をサポートするために、現場で簡単かつ柔軟にアップグレードされることを可能にする。
以下の特許請求の範囲によって定義される本発明のいくつかの実施形態が説明されている。それにもかかわらず、説明される実施形態に対する修正が、本発明の特許請求の範囲の概念及び範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されることになる。したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
例示的な実施形態
実施例1は、現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するオープン無線アクセスネットワークであって、オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドと、現場に配備された複数の統一された遠隔ユニットであって、それらの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられている、複数の統一された遠隔ユニットと、を備え、複数の統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されており、各統一された遠隔ユニットが、複数のフロントホール分割、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の周波数帯をサポートするように構成された、複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路を含む、オープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例1は、現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するオープン無線アクセスネットワークであって、オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドと、現場に配備された複数の統一された遠隔ユニットであって、それらの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられている、複数の統一された遠隔ユニットと、を備え、複数の統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されており、各統一された遠隔ユニットが、複数のフロントホール分割、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の周波数帯をサポートするように構成された、複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路を含む、オープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例2は、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用してオープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々について、仮想化されたヘッドエンドが、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードを備え、それぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットが、そのセルにサービスするために使用され、そのセルをサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードが、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを生成することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上に発信することと、を行うように構成されており、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々が、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられて使用されるアンテナからワイヤレスで送信することと、を行うように構成されており、そのセルにサービスするために使用されるそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々が、そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナを介してワイヤレスで受信することと、それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードに発信することと、を行うように構成されており、そのセルをサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードが、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施することと、を行うように構成されている、実施例1のオープン無線アクセスネットワーク。
実施例3は、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、第1の機能分割を使用して第1のセルにサービスすることと、第2の機能分割を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1の機能分割が、第2の機能分割とは異なる、実施例1又は2のオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例4は、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、第1のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第1のセルにサービスすることと、第2のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1のワイヤレスインターフェースプロトコルが、第2のワイヤレスインターフェースプロトコルとは異なる、実施例1~3のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例5は、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、第1の周波数帯を使用して第1のセルにサービスすることと、第2の周波数帯を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1の周波数帯が、第2の周波数帯とは異なる、実施例1~4のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例6は、統一された遠隔ユニットの各々が、複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数のダウンリンク処理信号経路を含む、複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールと、複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数のアップリンク処理信号経路を含む、複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールと、複数のダウンリンク無線モジュールであって、それらの各々が、ダウンリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のダウンリンク無線モジュールと、複数のアップリンク無線モジュールであって、それらの各々が、アップリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のアップリンク無線モジュールと、各ダウンリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のダウンリンク処理信号経路に結合するためのダウンリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、各アップリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のアップリンク無線信号経路に結合するためのアップリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、制御プレーン通信を処理するための制御プレーン機能と、管理プレーン通信を処理するための管理プレーン機能と、その統一された遠隔ユニットをオープン無線アクセスネットワークのためのマスタ時間基準に同期させるために、同期プレーン通信を処理するための同期プレーン機能と、を備える、実施例1~5のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例7は、少なくとも1つのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードが、ベースバンドユニット(BBU)と、BBUに結合され、ダウンリンクアナログRF信号を送信し、セルのためのアップリンクアナログRF信号を受信するように構成された、遠隔無線ヘッド(RRH)と、インターネットプロトコル(IP)トランシーバであって、ダウンリンクアナログRF信号を受信し、ダウンリンクアナログRF信号をデジタル化して、ダウンリンクデジタルデータを生成し、そのセルをサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上にスイッチドイーサネットネットワークを介して発信するためのIPパケットを生成することと、そのセルをサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上からスイッチドイーサネットネットワークを介して送信されるIPパケットを受信し、IPパケットからアップリンクデジタルデータを抽出し、アップリンクデジタルデータをアップリンクアナログRF信号に変換し、アップリンクアナログRF信号をRRHに提供することと、を行うように構成された、IPトランシーバと、を備える、実施例1~6のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例8は、BBU及びRRHが、フロントホールインターフェースである、共通パブリック無線インターフェース(CPRI)、拡張共通パブリック無線インターフェース(eCPRI)、オープン無線機器インターフェース(ORI)、又はオープン基地局標準イニシアチブ(OBSAI)インターフェースのうちの少なくとも1つを使用するように構成されている、実施例7のオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例9は、少なくとも1つのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードが、オープン無線アクセスネットワークアライアンス(O-RAN)分散ユニット(DU)であって、少なくともいくつかの処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータを生成し、スイッチドイーサネットネットワークを介して、それぞれのデジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータを、そのセルにサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上に発信することと、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータを受信し、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータの処理のうちの少なくともいくつかを実施することと、を行うように構成されている、O-RAN DUを備える、実施例1~8のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例10は、少なくとも1つのセルにサービスするために使用されるそれぞれの1つ以上の基地局ノードが、O-RAN中央ユニット(CU)を更に備える、実施例9のオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例11は、少なくとも1つのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードが、デジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータのダウンリンクフレームを発信し、アップリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータのデジタルアップリンクフレームのフレームを受信する、ベースバンドユニット(BBU)と、インターネットプロトコル(IP)トランシーバであって、ダウンリンクフレームを受信し、ダウンリンクフレームからデジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータを抽出し、そのセルにサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上にスイッチドイーサネットネットワークを介して発信するために、デジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータをIPパケット内にカプセル化することと、そのセルをサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上からスイッチドイーサネットネットワークを介して送信されるIPパケットを受信し、IPパケットからデジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータを抽出し、デジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータをアップリンクフレーム内にフレーム化し、アップリンクフレームをBBUに提供することと、を行うように構成された、IPトランシーバと、を備える、実施例1~10のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例12は、BBUが、フロントホールインターフェースである、共通パブリック無線インターフェース(CPRI)、拡張共通パブリック無線インターフェース(eCPRI)、オープン無線機器インターフェース(ORI)、又はオープン基地局標準イニシアチブ(OBSAI)インターフェースのうちの少なくとも1つを使用するように構成されている、実施例11のオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例13は、オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、単一ノードスモールセル基地局として動作するように構成されている、実施例1~12のいずれか1つのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例14は、各統一された遠隔ユニットが、様々な無線基板が結合される中央バックプレーンを使用してモジュール様式で実装されている、実施例1~13のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例15は、オープンアクセス無線ネットワークが、オープンアクセス無線ネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、そのセルにサービスするために使用される機能分割を変更するように構成されている、実施例1~14のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例16は、機能分割が、手動又は自動で変更される、実施例15のオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例17は、オープンアクセス無線ネットワークが、オープンアクセス無線ネットワークと関連付けられた少なくとも1つの性能属性を監視することと、監視された性能属性に基づいて、オープンアクセス無線ネットワークの構成を適合させることと、を行うように構成されている、実施例1~16のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例18は、オープンアクセス無線ネットワークは、少なくとも1つの基地局ノードが、時間領域IQサンプルを通信するフロントホール分割を使用するように構成されるとき、時間領域IQサンプルのうちの少なくともいくつかが、フィルタ処理されて、未割り当ての物理リソースブロックのためのIQデータを除去し、割り当て済みの物理リソースブロックのためのIQデータを渡すように、構成されている、実施例1~17のいずれかのオープン無線アクセスネットワークを含む。
実施例19は、現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するためにオープン無線アクセスネットワークで使用するための統一された遠隔ユニットであって、オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドを備え、統一された遠隔ユニットが、複数のダウンリンク処理信号経路と、複数のアップリンク処理信号経路と、複数のダウンリンク無線信号経路と、複数のアップリンク無線信号経路と、を備え、統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されており、複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路が、基地局ノードに及びそれから、ユーザプレーン及び制御プレーントランスポートデータを通信するために複数のフロントホール分割をサポートし、ユーザ機器とワイヤレスで通信するための複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び周波数帯をサポートするように構成されている、統一された遠隔ユニットを含む。
実施例20は、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用してオープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々について、統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードから送信される、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナからワイヤレスで送信することと、そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナを介してワイヤレスで受信することと、それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードに発信することと、を行うように構成されている、実施例19の統一された遠隔ユニットを含む。
実施例21は、統一された遠隔ユニットが、第1の機能分割を使用して第1のセルにサービスすることと、第2の機能分割を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1の機能分割が、第2の機能分割とは異なる、実施例19又は20の統一された遠隔ユニットを含む。
実施例22は、統一された遠隔ユニットが、第1のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第1のセルにサービスすることと、第2のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1のワイヤレスインターフェースプロトコルが、第2のワイヤレスインターフェースプロトコルとは異なる、実施例19~21のいずれかの統一された遠隔ユニットを含む。
実施例23は、統一された遠隔ユニットが、第1の周波数帯を使用して第1のセルにサービスすることと、第2の周波数帯を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1の周波数帯が、第2の周波数帯とは異なる、実施例19~22のいずれかの統一された遠隔ユニットを含む。
実施例24は、統一された遠隔ユニットが、複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールであって、それら各々が、複数のダウンリンク処理信号経路を含む、複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールと、複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数のアップリンク処理信号経路を含む、複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールと、複数のダウンリンク無線モジュールであって、それらの各々が、ダウンリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のダウンリンク無線モジュールと、複数のアップリンク無線モジュールであって、それらの各々が、アップリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のアップリンク無線モジュールと、各ダウンリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のダウンリンク処理信号経路に結合するためのダウンリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、各アップリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のアップリンク無線信号経路に結合するためのアップリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、制御プレーン通信を処理するための制御プレーン機能と、管理プレーン通信を処理するための管理プレーン機能と、その統一された遠隔ユニットをオープン無線アクセスネットワークのためのマスタ時間基準に同期させるために、同期プレーン通信を処理するための同期プレーン機能と、に構成されている、実施例19~23のいずれかの統一された遠隔ユニットを含む。
実施例25は、オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、単一ノードスモールセル基地局として動作するように構成されている、実施例19~24のいずれかの統一された遠隔ユニットを含む。
実施例26は、統一された遠隔ユニットが、様々な無線基板が結合される中央バックプレーンを使用してモジュール様式で実装されている、実施例19~25のいずれかの統一された遠隔ユニットを含む。
実施例27は、統一された遠隔ユニットは、少なくとも1つの基地局ノードが、時間領域IQサンプルを通信するフロントホール分割を使用するように構成されるとき、時間領域IQサンプルのうちの少なくともいくつかが、フィルタ処理されて、未割り当ての物理リソースブロックのためのIQデータを除去し、割り当て済みの物理リソースブロックのためのIQデータを渡すように、構成されている、実施例19~26のいずれかの統一された遠隔ユニットを含む。
実施例28は、オープン無線アクセスネットワークを使用して現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供する方法であって、オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノード及び現場で配備された複数の統一された遠隔ユニットを含む、仮想化されたヘッドエンドを備え、複数の統一された遠隔ユニットの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられており、方法が、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用してオープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々について、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードによって、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを生成することを実施することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスする統一された遠隔ユニットのうちのそれぞれの1つ以上に発信することと、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々によって、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナからワイヤレスで送信することと、そのセルにサービスするために使用されるそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々によって、そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナを介してワイヤレスで受信することと、それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードに発信することと、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードによって、スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを受信することと、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯に従って、処理を実施することと、を含む、方法。
実施例29は、オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、単一ノードスモールセル基地局として動作するように構成されている、実施例28の方法を含む。
実施例30は、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、第1の機能分割を使用して第1のセルにサービスすることと、第2の機能分割を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1の機能分割が、第2の機能分割とは異なる、実施例28又は29の方法を含む。
実施例31は、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、第1のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第1のセルにサービスすることと、第2のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1のワイヤレスインターフェースプロトコルが、第2のワイヤレスインターフェースプロトコルとは異なる、実施例28~30のいずれかの方法を含む。
実施例32は、統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、第1の周波数帯を使用して第1のセルにサービスすることと、第2の周波数帯を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、第1の周波数帯が、第2の周波数帯とは異なる、実施例28~31のいずれかの方法を含む。
実施例33は、オープンアクセス無線ネットワークが、オープンアクセス無線ネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、そのセルにサービスするために使用される機能分割を変更するように構成されている、実施例28~32のいずれかの方法を含む。
実施例34は、機能分割が、手動又は自動で変更される、実施例33の方法を含む。
実施例35は、オープンアクセス無線ネットワークと関連付けられた少なくとも1つの性能属性を監視することと、監視された性能属性に基づいて、オープンアクセス無線ネットワークの構成を適合させることと、を更に含む、実施例28~34のいずれかの方法を含む。
実施例36は、少なくとも1つの基地局ノードが、時間領域IQサンプルを通信するフロントホール分割を使用するように構成されるとき、時間領域IQサンプルのうちの少なくともいくつかが、フィルタ処理されて、未割り当ての物理リソースブロックのためのIQデータを除去し、割り当て済みの物理リソースブロックのためのIQデータを渡すように、構成されている、実施例28~35のいずれかの方法を含む。
Claims (36)
- 現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するオープン無線アクセスネットワークであって、前記オープン無線アクセスネットワークが、
1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドと、
前記現場に配備された複数の統一された遠隔ユニットであって、それらの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられている、複数の統一された遠隔ユニットと、を備え、
前記複数の統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して前記1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されており、
各統一された遠隔ユニットが、複数のフロントホール分割、複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び複数の周波数帯をサポートするように構成された、複数のダウンリンク処理信号経路、複数のアップリンク処理信号経路、複数のダウンリンク無線信号経路、及び複数のアップリンク無線信号経路を含む、オープン無線アクセスネットワーク。 - それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用して前記オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々について、
前記仮想化されたヘッドエンドが、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードを備え、
それぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットが、そのセルにサービスするために使用され、
そのセルをサービスする前記それぞれの1つ以上の基地局ノードが、
そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを生成することと、
前記スイッチドイーサネットネットワークを介して、前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上に発信することと、を行うように構成されており、
そのセルにサービスする前記それぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々が、
前記スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのための前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、
そのセルのための前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、
そのセルのための前記それぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられて使用される前記アンテナからワイヤレスで送信することと、を行うように構成されており、
そのセルにサービスするために使用される前記それぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々が、
そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられた前記アンテナを介してワイヤレスで受信することと、
前記それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、
前記スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される前記1つ以上の基地局ノードに発信することと、を行うように構成されており、
そのセルをサービスする前記それぞれの1つ以上の基地局ノードが、
前記スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを受信することと、
そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施することと、を行うように構成されている、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、
第1の機能分割を使用して第1のセルにサービスすることと、
第2の機能分割を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1の機能分割が、前記第2の機能分割とは異なる、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、
第1のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第1のセルにサービスすることと、
第2のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1のワイヤレスインターフェースプロトコルが、前記第2のワイヤレスインターフェースプロトコルとは異なる、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、
第1の周波数帯を使用して第1のセルにサービスすることと、
第2の周波数帯を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1の周波数帯が、前記第2の周波数帯とは異なる、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記統一された遠隔ユニットの各々が、
複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数の前記ダウンリンク処理信号経路を含む、複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールと、
複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数の前記アップリンク処理信号経路を含む、複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールと、
複数のダウンリンク無線モジュールであって、それらの各々が、前記ダウンリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のダウンリンク無線モジュールと、
複数のアップリンク無線モジュールであって、それらの各々が、前記アップリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のアップリンク無線モジュールと、
各ダウンリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のダウンリンク処理信号経路に結合するためのダウンリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、
各アップリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のアップリンク無線信号経路に結合するためのアップリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、
制御プレーン通信を処理するための制御プレーン機能と、
管理プレーン通信を処理するための管理プレーン機能と、
その統一された遠隔ユニットを前記オープン無線アクセスネットワークのためのマスタ時間基準に同期させるために、同期プレーン通信を処理するための同期プレーン機能と、を備える、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 少なくとも1つのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードが、
ベースバンドユニット(BBU)と、
前記BBUに結合され、ダウンリンクアナログRF信号を送信し、前記セルのためのアップリンクアナログRF信号を受信するように構成された、遠隔無線ヘッド(RRH)と、
インターネットプロトコル(IP)トランシーバであって、
前記ダウンリンクアナログRF信号を受信し、前記ダウンリンクアナログRF信号をデジタル化して、ダウンリンクデジタルデータを生成し、そのセルをサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上に前記スイッチドイーサネットネットワークを介して発信するためのIPパケットを生成することと、
そのセルをサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上から前記スイッチドイーサネットネットワークを介して送信されるIPパケットを受信し、前記IPパケットからアップリンクデジタルデータを抽出し、前記アップリンクデジタルデータを前記アップリンクアナログRF信号に変換し、前記アップリンクアナログRF信号を前記RRHに提供することと、を行うように構成された、IPトランシーバと、を備える、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記BBU及び前記RRHが、フロントホールインターフェースである、共通パブリック無線インターフェース(CPRI)、拡張共通パブリック無線インターフェース(eCPRI)、オープン無線機器インターフェース(ORI)、又はオープン基地局標準イニシアチブ(OBSAI)インターフェースのうちの少なくとも1つを使用するように構成されている、請求項7に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 少なくとも1つのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードが、
オープン無線アクセスネットワークアライアンス(O-RAN)分散ユニット(DU)であって、
少なくともいくつかの処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータを生成し、前記スイッチドイーサネットネットワークを介して、前記それぞれのデジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータを、そのセルにサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上に発信することと、
前記スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータを受信し、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンフロントホールデータの処理のうちの少なくともいくつかを実施することと、を行うように構成されている、O-RAN DUを備える、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 少なくとも1つのセルにサービスするために使用される前記それぞれの1つ以上の基地局ノードが、O-RAN中央ユニット(CU)を更に備える、請求項9に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 少なくとも1つのセルにサービスするために使用される1つ以上の基地局ノードが、
デジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータのダウンリンクフレームを発信し、アップリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータのデジタルアップリンクフレームのフレームを受信する、ベースバンドユニット(BBU)と、
インターネットプロトコル(IP)トランシーバであって、
前記ダウンリンクフレームを受信し、前記ダウンリンクフレームから前記デジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータを抽出し、そのセルにサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上に前記スイッチドイーサネットネットワークを介して発信するために、前記デジタルダウンリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータをIPパケット内にカプセル化することと、
そのセルをサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上から前記スイッチドイーサネットネットワークを介して送信されるIPパケットを受信し、前記IPパケットから前記デジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータを抽出し、前記デジタルアップリンクユーザプレーン及び制御プレーンデータを前記アップリンクフレーム内にフレーム化し、前記アップリンクフレームを前記BBUに提供することと、を行うように構成された、IPトランシーバと、を備える、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記BBUが、フロントホールインターフェースである、共通パブリック無線インターフェース(CPRI)、拡張共通パブリック無線インターフェース(eCPRI)、オープン無線機器インターフェース(ORI)、又はオープン基地局標準イニシアチブ(OBSAI)インターフェースのうちの少なくとも1つを使用するように構成されている、請求項11に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 前記オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、単一ノードスモールセル基地局として動作するように構成されている、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 各統一された遠隔ユニットが、様々な無線基板が結合される中央バックプレーンを使用してモジュール様式で実装されている、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 前記オープンアクセス無線ネットワークが、前記オープンアクセス無線ネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、そのセルにサービスするために使用される前記機能分割を変更するように構成されている、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 前記機能分割が、手動又は自動で変更される、請求項15に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 前記オープンアクセス無線ネットワークが、
前記オープンアクセス無線ネットワークと関連付けられた少なくとも1つの性能属性を監視することと、
前記監視された性能属性に基づいて、前記オープンアクセス無線ネットワークの前記構成を適合させることと、を行うように構成されている、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。 - 前記オープンアクセス無線ネットワークは、少なくとも1つの基地局ノードが、時間領域IQサンプルを通信するフロントホール分割を使用するように構成されるとき、前記時間領域IQサンプルのうちの少なくともいくつかが、フィルタ処理されて、未割り当ての物理リソースブロックのためのIQデータを除去し、割り当て済みの物理リソースブロックのためのIQデータを渡すように、構成されている、請求項1に記載のオープン無線アクセスネットワーク。
- 現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供するためにオープン無線アクセスネットワークで使用するための統一された遠隔ユニットであって、前記オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノードを含む仮想化されたヘッドエンドを備え、前記統一された遠隔ユニットが、
複数のダウンリンク処理信号経路と、
複数のアップリンク処理信号経路と、
複数のダウンリンク無線信号経路と、
複数のアップリンク無線信号経路と、を備え、
前記統一された遠隔ユニットが、スイッチドイーサネットネットワークを使用して前記1つ以上の基地局ノードと通信するように構成されており、
前記複数のダウンリンク処理信号経路、前記複数のアップリンク処理信号経路、前記複数のダウンリンク無線信号経路、及び前記複数のアップリンク無線信号経路が、基地局ノードに及びそれから、ユーザプレーン及び制御プレーントランスポートデータを通信するために複数のフロントホール分割をサポートし、前記ユーザ機器とワイヤレスで通信するための複数のワイヤレスインターフェースプロトコル、複数世代の無線アクセス技術、及び周波数帯をサポートするように構成されている、統一された遠隔ユニット。 - それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用して前記オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々について、前記統一された遠隔ユニットが、
前記スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードから送信される、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、
そのセルのための前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、
そのセルのための前記それぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナからワイヤレスで送信することと、
そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられた前記アンテナを介してワイヤレスで受信することと、
前記それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、
前記スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される前記1つ以上の基地局ノードに発信することと、を行うように構成されている、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。 - 前記統一された遠隔ユニットが、
第1の機能分割を使用して第1のセルにサービスすることと、
第2の機能分割を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1の機能分割が、前記第2の機能分割とは異なる、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。 - 前記統一された遠隔ユニットが、
第1のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第1のセルにサービスすることと、
第2のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1のワイヤレスインターフェースプロトコルが、前記第2のワイヤレスインターフェースプロトコルとは異なる、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。 - 前記統一された遠隔ユニットが、
第1の周波数帯を使用して第1のセルにサービスすることと、
第2の周波数帯を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1の周波数帯が、前記第2の周波数帯とは異なる、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。 - 前記統一された遠隔ユニットが、
複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数の前記ダウンリンク処理信号経路を含む、複数のダウンリンクマルチプロトコルモジュールと、
複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールであって、それらの各々が、複数の前記アップリンク処理信号経路を含む、複数のアップリンクマルチプロトコルモジュールと、
複数のダウンリンク無線モジュールであって、それらの各々が、前記ダウンリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のダウンリンク無線モジュールと、
複数のアップリンク無線モジュールであって、それらの各々が、前記アップリンク無線信号経路のうちの少なくとも1つを含む、複数のアップリンク無線モジュールと、
各ダウンリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のダウンリンク処理信号経路に結合するためのダウンリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、
各アップリンク無線信号経路をそれぞれの1つ以上のアップリンク無線信号経路に結合するためのアップリンク同相及び直交(IQ)ストリームスイッチと、
制御プレーン通信を処理するための制御プレーン機能と、
管理プレーン通信を処理するための管理プレーン機能と、
その統一された遠隔ユニットを前記オープン無線アクセスネットワークのためのマスタ時間基準に同期させるために、同期プレーン通信を処理するための同期プレーン機能と、を備える、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。 - 前記オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、単一ノードスモールセル基地局として動作するように構成されている、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。
- 前記統一された遠隔ユニットが、様々な無線基板が結合される中央バックプレーンを使用してモジュール様式で実装されている、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。
- 前記統一された遠隔ユニットは、少なくとも1つの基地局ノードが、時間領域IQサンプルを通信するフロントホール分割を使用するように構成されるとき、前記時間領域IQサンプルのうちの少なくともいくつかが、フィルタ処理されて、未割り当ての物理リソースブロックのためのIQデータを除去し、割り当て済みの物理リソースブロックのためのIQデータを渡すように、構成されている、請求項19に記載の統一された遠隔ユニット。
- オープン無線アクセスネットワークを使用して現場で複数のセルのためのワイヤレスカバレッジを提供する方法であって、前記オープン無線アクセスネットワークが、1つ以上の基地局ノード及び前記現場で配備された複数の統一された遠隔ユニットを含む、仮想化されたヘッドエンドを備え、前記複数の統一された遠隔ユニットの各々が、ユーザ機器に及びそれから、ダウンリンク及びアップリンク無線周波数(RF)信号をワイヤレスで送信及び受信するために1つ以上のアンテナと関連付けられており、前記方法が、それぞれの機能分割、それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及びそれぞれの周波数帯を使用して前記オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくともいくつかのセルの各々について、
そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の基地局ノードによって、
そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを生成することと、
前記スイッチドイーサネットネットワークを介して、前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスする前記統一された遠隔ユニットのうちの前記それぞれの1つ以上に発信することと、
そのセルにサービスするそれぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々によって、
前記スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのための前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータを受信することと、
そのセルのための前記それぞれのデジタルダウンリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのダウンリンクアナログRF信号を生成することと、
そのセルのための前記それぞれのダウンリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられたアンテナからワイヤレスで送信することと、
そのセルにサービスするために使用される前記それぞれの1つ以上の統一された遠隔ユニットの各々によって、
そのセルのためのそれぞれのアップリンクアナログRF信号を、その統一された遠隔ユニットと関連付けられた前記アンテナを介してワイヤレスで受信することと、
前記それぞれのアップリンクアナログRF信号の、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施して、そのセルのためのそれぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを生成することと、
前記スイッチドイーサネットネットワークを介して、そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを、そのセルにサービスするために使用される前記1つ以上の基地局ノードに発信することと、
そのセルにサービスする前記それぞれの1つ以上の基地局ノードによって、
前記スイッチドイーサネットネットワークから、そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータを受信することと、
そのセルのための前記それぞれのデジタルアップリンクフロントホールデータの、そのセルのために使用される、前記それぞれの機能分割、前記それぞれのワイヤレスインターフェースプロトコル、及び前記それぞれの周波数帯に従って、処理を実施することと、を含む、方法。 - 前記オープン無線アクセスネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、単一ノードスモールセル基地局として動作するように構成されている、請求項28に記載の方法。
- 前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、
第1の機能分割を使用して第1のセルにサービスすることと、
第2の機能分割を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1の機能分割が、前記第2の機能分割とは異なる、請求項28に記載の方法。 - 前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、
第1のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第1のセルにサービスすることと、
第2のワイヤレスインターフェースプロトコルを使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1のワイヤレスインターフェースプロトコルが、前記第2のワイヤレスインターフェースプロトコルとは異なる、請求項28に記載の方法。 - 前記統一された遠隔ユニットのうちの少なくとも1つが、
第1の周波数帯を使用して第1のセルにサービスすることと、
第2の周波数帯を使用して第2のセルにサービスすることと、を行うように構成されており、
前記第1の周波数帯が、前記第2の周波数帯とは異なる、請求項28に記載の方法。 - 前記オープンアクセス無線ネットワークが、前記オープンアクセス無線ネットワークによってサービスされる少なくとも1つのセルについて、そのセルにサービスするために使用される前記機能分割を変更するように構成されている、請求項28に記載の方法。
- 前記機能分割が、手動又は自動で変更される、請求項33に記載の方法。
- 前記オープンアクセス無線ネットワークと関連付けられた少なくとも1つの性能属性を監視することと、
前記監視された性能属性に基づいて、前記オープンアクセス無線ネットワークの前記構成を適合させることと、を更に含む、請求項28に記載の方法。 - 少なくとも1つの基地局ノードが、時間領域IQサンプルを通信するフロントホール分割を使用するように構成されるとき、前記時間領域IQサンプルのうちの少なくともいくつかが、フィルタ処理されて、未割り当ての物理リソースブロックのためのIQデータを除去し、割り当て済みの物理リソースブロックのためのIQデータを渡すように、構成されている、請求項28に記載の方法。
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